泥沙起动概率的高速摄影测量方法

为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题.根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例.根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动.在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取.进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度.基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近.     

湄洲湾泥沙活动及海底冲淤变化

湄洲湾沙源少,海水含沙量低,平均值10～20g/m~3。冬季受东北季风及浙闽沿岸流影响,湾口含沙量高,达到34g/m~3;夏季受径流影响,湾内含沙量相对偏高,达到16g/m~3。泥沙的运移趋势:主航道基本朝外,两侧朝里。受强潮流作用,深槽及水下潮流冲沟受到冲刷,斜坡及潮坪略有淤积。     

利用TM影像分析潮河与密云水库入库口处泥沙的空间分布

河流携带的泥沙进入水库后 ,由于河流水体与水库水体的共同作用而在河口区产生沉降。理论上水体中的泥沙含量是与距入库口处的空间距离相关的。并且 ,根据实验与模拟的结果 ,在可见光的任一波段内 ,水体中的含沙量与水面反射率具有一定的相关关系。TM影像的第二、三波段刚好位于含沙水体反射光谱的肩部和峰值部分 ,可以准确地反映水体的含沙情况。以潮河与密云水库的交接处为例 ,在泥沙含量与反射率负指数关系式的基础上 ,利用两个时相的TM影像 ,通过泥沙沉降过程的主轴作用线 ,采用回归模拟和经验公式相结合的办法 ,建立了泥沙沉降过程的遥感空间分布模型 ,讨论了模型中各参数的具体含义 ,描述水体中泥沙含量与沉降的情况。最后 ,采用多个作用轴线进行拟和与空间插值分析 ,建立了水体中泥沙含量的空间分布模拟图 ,经过检测 ,该图较好地反映了河流入库处水体中的泥沙含量情况 ,为遥感技术在监测水体含沙量方面的应用提供了技术基础。     

重金属迁移转化模型研究

大量重金属污染物迁移转化的现象和研究成果都表明重金属以泥沙颗粒为载体迁移转化,描述重金属在天然水体中的迁移转化必须紧紧抓住泥沙颗粒运动及重金属与泥沙之间的转化关系进行.为此在对现有的重金属迁移转化数学模型进行概括分类的基础上,根据水沙运动与污染物相互作用关系,分析了泥沙颗粒运动及重金属吸附解吸不平衡过程,并结合水沙数学模型,建立了重金属迁移转化的耦合模型.同时在模型合理性分析的基础上,对模型进行了计算分析,分析表明模型能够合理地反映重金属污染物在水体中的迁移转化过程.     

基于Landsat影像的杭州湾最大浑浊带年际变化研究

杭州湾最大浑浊带（turbidity maximum zone,TMZ）受自然和人类活动的双重影响,年际变化显著。为探究杭州湾水域TMZ和表层悬浮泥沙浓度的年际变化特征,优选1984-2015年间30幅Landsat卫星影像,建立杭州湾水域表层悬沙浓度反演模型,模型经实测数据验证,平均相对误差为23.3%。对每张卫星影像进行悬沙浓度反演,进而提取TMZ面积数据。结果表明,杭州湾悬沙浓度面积分布类型均为正偏分布,且偏态系数由0.63增长至2.03,高悬沙浓度区域占比不断缩小。杭州湾各区域悬沙浓度均呈下降趋势,北岸芦潮港站下降趋势最为显著,减幅达73%。杭州湾TMZ面积年化下降率为4.57%,大于长江和钱塘江年输沙量的年化下降率3.74%。河流来沙减少和潮滩围垦导致的当地泥沙来源减少及水流携沙能力降低是影响TMZ面积降低的重要因素。     

勘误

<正>本刊2014年第5期863-872页发表的杨云平等论文"长江口临近陆架表层沉积物变化特征及成因"一文中,由于作者疏漏,对文献引证不足。本着负责任的态度,作者提出勘误和更正,将867页左半栏9~17行更正为:刘红[41]在长江河口的研究中得到Cy/Ct的比值在0.11~0.80之间,并建立了黏土—粉砂—砂组分之间的     

福宁湾海域冬季大潮期悬浮泥沙输运特征

基于2014年12月在福宁湾附近海域8个站位的同步水文泥沙观测资料,分析了冬季大潮期悬浮泥沙分布以及输运通量的变化规律,并结合理查森数、水体混合所需的势能、潮动力引起的水体势能变化率的计算结果,初步探讨了水体的垂向混合对于悬浮泥沙垂向分布的影响,研究了悬浮泥沙的输运机制。结果表明,从湾内到湾外,温度、盐度总体上呈现递增的趋势;平面上各站位悬浮泥沙浓度由湾内向湾外递减;潮周期内悬浮泥沙浓度变化存在不对称性,总体来说,湾内及湾口处（1#站除外）涨潮阶段悬浮泥沙浓度高,湾外（4#站除外）落潮阶段悬浮泥沙浓度较高。从湾内向湾外,随着水深的增加潮周期内水体的垂向混合逐渐减弱,悬沙浓度的垂向差异逐渐增大。悬浮泥沙输运在湾内及湾口整体表现为向陆输运,在湾外为向海输运。在湾内及湾口处,各分层悬浮泥沙的输运方向大多向陆,且量值较高,而湾外的悬浮泥沙输运方向在垂向上存在差异。由于潮流不对称以及悬浮泥沙的滞后效应引起的潮泵项输运对总的悬浮泥沙通量起主要贡献。     

江苏中部潮汐层理所记录的环境信息研究

关于潮滩上水平互层层理的成因机制,有人认为每次潮水涨落形成一个层理,但也有人认为江苏中部潮滩上的水平互层层理为半月天文潮的产物。为了弄清这个问题,在江苏中部东台市梁垛河闸附近潮滩上带7个地点设置了12块沉降板。