瓯飞浅滩及附近海域表层沉积物粒度特征及其水动力响应

基于2013年4月在温州瓯飞浅滩及附近海域采集大中小潮25个观测点的表层沉积物样品以及同步流速观测资料,分析表层沉积物的特征以及对水动力变化的响应。结果表明:(1)瓯飞浅滩及附近海域表层沉积物粒径普遍较细,中值粒径范围0.005 9~0.352 mm,平均0.014 9 mm,以粘土质粉砂为主。空间分布上,粒径呈现出"河口河槽粗,口外海域细";"北部粗,南部细"分布特征;河口区大小潮沉积物粒径变化明显,而口外海域大小潮沉积物粒径没有明显的差异;沉积物粒径越粗,分选系数越差,偏态系数更偏重负值;粒径越细,分选系数越好,偏态接近正偏;(2)由于受到地形和水动力的影响,不同区域的表层沉积物表现出不同的运移方向;GSTA模型结果显示大小潮泥沙输移方向不同,但总体上还是向南-东南方向运移,泥沙主要来源于上游的河流来沙以及海域来沙,而且局部泥沙的交换也是海域泥沙运移平衡的主要途径;(3)该区域河口区潮流输沙作用范围较大,开敞海域主要分布在5 m等深线以内;而对于波浪的掀沙作用主要受到波能的大小以及实际水深的影响。在水深5 m以内的近海海域沉积物的泥沙运移主要是以波浪和潮流的联合作用为主,而外海的表层沉积物泥沙运移特征主要是以波浪掀沙作用为主。     

基于卫星遥感和POI数据的人口空间化研究——以广州市为例

以广州市为例,基于NPP/VIIRS夜间灯光、土地利用、POI（Points of Interest）等自然地理和社会经济因素,构建了人口空间化指标体系,采用主成分赋权法确定人口分布权重,利用GIS技术对人口统计数据进行了空间化处理。结果显示：综合考虑了自然地理和社会经济因素的人口空间化结果与真实的人口空间格局相吻合,空间分辨率为30 m,且相对误差绝对值＜25%的乡镇有62个,所占比例为36.47%;而不加POI数据得到的人口空间化结果,相对绝对值＜25%的乡镇有33个,所占比例约为20%,精度明显降低。结果表明：1）综合考虑NPP/VIIRS夜间灯光、土地利用、POI等自然地理和社会经济因素,有助于实现精度较高的人口空间化结果;2）将能够反映微观细节信息的POI数据引入人口空间化研究,扩展了人口空间化的数据源,并且可以提高人口空间化结果的精度。     

基于主成分回归建立大坝变形回归模型

大坝回归建模中,自变量的多重共线性会使得回归方程出现"病态"问题。利用主成分回归建立大坝变形预测模型,通过主成分分析,将多个相关的自变量投影变换至少数几个不相关的空间基中,解决回归方程中的"病态"问题。结合实例建立基于主成分回归的大坝变形模型,结果表明,所建模型可靠合理,有较高的拟合精度。     

浙江省淤泥质海岸线特点及整治修复探讨

文章总结了浙江省海岸线分类及分布特点,以及淤泥质海岸线面临被大量占用、数量和比例锐减、自然淤积形成速率减缓、潮间带生态系统单一等一系列问题。为完成国务院关于浙江省海洋功能区划(2011—2020年)的批复要求,近年来浙江省全面开展海岸线整治修复工作。结合浙江省近岸海域含沙量高,潮滩长期处于淤涨态势的特点,对于人工海塘外自然淤涨条件较好的淤泥质滩,在以自然恢复为主、人工干预为辅的整治修复措施下可将该部分海岸线整治修复成为淤泥质海岸线,使其具有较完备的淤泥质海岸线地貌形态和潮间带生态系统,最终纳入自然岸线管控目标管理。文章针对淤泥质海岸线整治修复,提出了潮滩地貌结构完整性塑造、潮滩生态系统构建及整治修复海域水环境改善等整治修复方向,以供规划设计单位和管理部门参考。     

碳纤维增强复合材料加固后埋地压力钢管在逆断层作用下的力学性能研究

碳纤维增强复合材料（CFRP）被广泛应用于工程结构加固领域,以提高结构抵抗变形的能力。基于管道-土体相互作用三维非线性有限元分析方法,研究逆断层作用下埋地油气钢管经外包CFRP加固后的非线性响应规律和破坏模式。基于Hashin失效准则模拟CFRP受力破坏过程,与相关理论公式进行对比验证,并对加固前后逆断层错动连续埋地钢管力学响应进行分析。研究结果表明,CFRP加固钢管可显著提高其抵抗逆断层错动的能力,0°/90°为最佳缠绕角度;管道内压的施加虽抑制了管道轴向应变的增加,但当管道发生局部屈曲后,管道内压会导致管道屈曲集中于应力最大处;管道内压的施加不仅增强了CFRP加固钢管的抗变形能力,还抑制了CFRP加固钢管发生局部屈曲后应变的发展。     

浙江沿海超强台风作用下的风暴潮流

应用河口海岸水动力模型,利用浙江沿海包括 2 场超强台风在内的 5 场台风作用下发生的风暴潮位过程验证了该数值模式的适用性.将 1949 年以来登陆我国大陆沿海最强的"5612"号台风作为典型的超强台风,计算了超强台风在浙北至浙南 3 个不同地点登陆时产生的风暴潮流,结果显示风暴潮流一般小于天文潮潮流与基于海平面风暴海流的线性叠加值,风暴潮流场更多地呈现风暴海流的流场特点,在开敞海岸基本顺岸流动,这对于分析航道骤淤和海岸带物质输移具有重要意义.     

抗滑桩护壁外壁形态对土拱效应影响的数值模拟

为揭示抗滑桩护壁外壁形态对土拱效应的影响规律,引入抗滑桩护壁外壁形态系数h,采用平面应变有限元方法,在不同抗滑桩外壁形态参数h下,研究了桩周及桩后土体位移、应力等因素的变化规律。研究结果表明：土拱效应的发挥程度,桩周土体的应力和变形与桩体外壁的形态有关。在h为4 cm、8 cm时,桩周土体的应力、位移变化量最大,增强了土拱的抗滑效用;当h大于8 cm时,桩周土体的应力、位移变化量随着h的增加逐级递减;当h接近极值时,桩周土体中的应力、位移变化不大,此时抗滑桩护壁外壁形态对土拱效用起不到积极作用。     

基于混合层模型反推Argo表层温度和盐度

提出了海表温度(SST)和海表盐度(SSS)可统一由混合层深度内对应的平均温、盐度作零阶近似的理论假设,据此利用Chu等提出的最大角度法构建混合层模型,并考虑障碍层和补偿层的影响,得到合成的混合层深度,从而实现了基于混合层模型反推SST和SSS。以太平洋海域为例,分别利用WOA13气候态(1-12月)资料、TAO逐年逐月资料以及历史船载CTD资料检验了这一假设。不同资料检验结果均表明,反推得到的SST、SSS与实测值相关性较高,两者之间残差也较小。将此方法应用于Argo剖面,反推出对应的SST和SSS,并利用逐步订正法对散点资料进行客观分析,生成2004年1月-2014年12月逐年逐月的1°×1°的网格化SST和SSS。对网格资料进行检验,结果发现由Argo反推的SST和SSS气候态分布特征与WOA13资料非常相似,差异不大;与TAO实测资料相关性较好,甚至略高于同类型网格资料与TAO资料的相关系数;EOF分析表明,无论是空间还是时间的主要变化模态,与同类型的网格资料符合性较好。综合来看,构建的混合层模型可以用于Argo表层温、盐度的反推,获得较高质量的SST和SSS,能较好弥补Argo缺乏表层资料的不足。     

1323号“菲特”台风过程鳌江站历史最高潮位的数值模拟

采用丹麦DHI的Mike21水动力计算模块建立浙江沿海二维潮位数学模型,结合全球天文潮位预报模型,根据1323号台风"菲特"的气象资料,模拟了该强台风在浙江省的风暴潮过程,并特别对造成历史最高水位的鳌江站的风暴潮位和增水过程进行了分析。计算结果表明:该站最高潮位和最大增水的模拟精度在10 cm左右,时间误差约10 min,模型在本海域的数值计算能够满足预报要求。     

基于光谱特征的HY-1C/D卫星赤潮探测方法以红夜光藻为例

红夜光藻是我国主要的赤潮优势种,在渤海、黄海、东海和南海均有发生。近年来,红夜光藻赤潮发生频率明显上升,监测需求迫切。但红夜光藻赤潮发生具有分布范围广、变化速度快、多呈条带状分布的特点,其探测对卫星影像空间分辨率、覆盖范围和重访周期要求高。虽然水色卫星在赤潮监测中发挥了重要作用,但其空间分辨率低,无法准确探测条带状分布的红夜光藻赤潮。海洋一号C、D（HY-1C/D）卫星搭载的海岸带成像仪（Coastal Zone Imager,CZI）以其高空间分辨率、大幅宽和短重访周期的优势,被越来越多地用于赤潮监测。现有的红夜光藻赤潮HY-1C/D CZI探测模型大多基于深度学习方法,需要大量赤潮样本,但赤潮样本获取困难,影响模型的精度。因此,本文以2022年3月发生在广东省汕尾市红海湾的红夜光藻赤潮为例,分析了红夜光藻赤潮光谱特征,基于红夜光藻赤潮在红光和近红外波段的高反射特性和浑浊水体在绿光波段的高反射特性,构建了一个面向HY-1C/D CZI的红夜光藻赤潮探测方法。实验结果表明,该方法可以有效地探测赤潮,并避免浑浊水体的干扰,精确率和F1-Score达到89.72%和0.90。而且,该方法具有较好的适用性,可适用于不同海洋环境、不同宽波段卫星传感器的红夜光藻赤潮探测。