Modelling the effects and economics of managed realignment on the cycling and storage of nutrients, carbon and sediments in the Blackwater estuary UK

A hydrodynamic model is developed for the Blackwater estuary (UK) and used to estimate nitrate removal by denitrification. Using the model, sediment analysis and estimates of sedimentation rates, we estimate changes in estuarine denitrification and intertidal carbon and nutrient storage and associated value of habitat created under a scenario of extensive managed realignment. We then use this information, together with engineering and land costs, to conduct a cost benefit analysis of the managed realignment. This demonstrates that over a 50–100 year timescale the value of the habitat created and carbon buried is sufficient to make the large scale managed realignment cost effective. The analysis reveals that carbon and nutrient storage plus habitat creation represent major and quantifiable benefits of realignment. The methodology described here can be readily transferred to other coastal systems.     

Shallow Water Dissipation Processes for Wind Waves off the Mackenzie Delta

This study focuses on two physical processes for waves in shallow waters off the Mackenzie Delta: bottom friction and depth-induced breaking terms. We use field observations of winds and waves, the state-of-the-art Simulating Waves Nearshore (SWAN) model, and reanalysis wind and wave data. The two field observation periods are an August 2008 field experiment, during which in situ field data were collected, and an Arctic storm when data were recorded by buoy measurements from 4 to 6 August 1991. Wind and wave development processes are analyzed during these two periods with comparisons to observed winds and waves. Our analyses show that bottom friction is the main shallow water physical process during the August 2008 field experiment, whereas depth-induced breaking is the dominant shallow water physical process during the 4–6 August 1991 storm, in conjunction with the effects of bottom friction. The SWAN wave model is used to investigate the shallow water physical processes during these two observation periods. Simulation results indicate that the model can give reasonable results, with an appropriate Collins coefficient of 0.006 and a wave breaking parameter of 0.55 to represent bottom friction and depth-induced breaking physics, respectively.

RÉSUMÉ?[Traduit par la rédaction] Cette étude porte sur deux processus physiques concernant les vagues dans les eaux peu profondes au large du delta du Mackenzie : les termes du frottement contre le fond et du déferlement lié à la profondeur. Nous utilisons des observations du vent et des vagues, le modèle d'avant-garde SWAN (Simulating Waves Nearshore) et des données de vent et de vagues réanalysées. Les deux périodes d'observations sont une expérience sur le terrain réalisée en août 2008, au cours de laquelle des données de terrain ont été recueillies, et une tempête arctique lors de laquelle des mesures faites par bouée du 4 au 6 août 1991 ont été enregistrées. Nous analysons les processus dévolution du vent et des vagues durant ces deux périodes, et comparons avec le vent et les vagues observées. Nos analyses montrent que le frottement contre le fond est le processus physique en eaux peu profondes le plus important durant l'expérience sur le terrain d'août 2008, alors que le déferlement lié à la profondeur est le processus physique en eaux peu profondes dominant pendant la tempête arctique du 4 au 6 août 1991, en combinaison avec les effets du frottement contre le fond. Nous nous servons du modèle de vagues SWAN pour étudier les processus physiques en eaux peu profondes durant ces deux périodes d'observations. Les résultats des simulations indiquent que le modèle peut donner des résultats raisonnables, avec un coefficient de Collins approprié de 0,006 et un paramètre de déferlement de 0,55 pour représenter la physique du frottement contre le fond et du déferlement lié à la profondeur, respectivement.     

河水入渗过程中近岸带地下水中砷的形成与影响因素研究

沈阳黄家水源地是我国北方地区典型的傍河地下水水源地,近岸带地下水中铁(Fe)、锰(Mn)、砷(As)含量严重超标。为查明地下水中As的来源与影响因素,对研究区河水、地下水以及土壤样品进行采集与测试,分析了水样常规指标与碳硫稳定同位素、土样中典型矿物、砷的含量及赋存形态。结果表明,研究区河水中As含量很低,而地下水中As含量普遍超标。河水入渗初期,氧化性河水使部分含As矿物发生氧化而释放As;随着河水入渗,地下水向还原环境转变,含As的Fe/Mn矿物发生还原性溶解,地下水中As含量逐渐升高。研究区典型矿物有黄铁矿、菱铁矿、软锰矿、赤铁矿、针铁矿、菱锰矿等,通过可交换态砷解吸、有机质结合态砷氧化、铁锰氧化物结合态砷还原性溶解等,介质中的As释放至地下水中。地下水中As含量与酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)呈一定负相关,与溶解有机碳(DOC)、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}、Fe、Mn含量呈正相关。     

塔中志留系下沥青砂岩段风暴沉积的砂体研究

塔中志留系下沥青砂岩段沉积砂体的类型有滨岸砂、浅海砂坝和陆棚砂3种类型，正常条件下沉积的滨岸砂体具低角度交错层理和少量波痕，呈现出由泥岩-粉砂岩-细砂岩-中细砂岩的反韵律变化特征。风暴作用下，滨岸砂体沉积呈正韵律，多由泥砾向上变化为粉、细砂，生物建造较少，具多方向的低角度板状交错层理、丘状层理。正常条件下沉积的陆棚砂体、浅海砂坝砂体岩性较均一，见交错层理，粒级变化不甚明显，多为粉、细砂岩，以反韵律为主。风暴作用下，砂体底部多具撕裂状泥砾，向上呈正韵律粒序演化，并具侵蚀面、槽状交错层理与丘状层理等特征。风暴作用下的滨岸沉积单砂体相对较厚，一般厚6～13m，宽约数十米，浅海砂坝和陆棚砂的单层砂体相对较薄，厚约3～8m，砂体规模较正常条件下沉积的砂体规模增大。此3类砂体在空间展布上极具规律性，垂向上砂体类型由下而上为滨岸砂-浅海砂坝-陆棚砂的交替演化序列；平面上由海洋向陆地方向砂体类型依次为陆棚砂体-浅海砂坝-滨岸砂体。     

松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩的形成环境及海水侵入的底流模式

通过对中央坳陷区两口钻井剖面和东南隆起区野外露头剖面的沉积学、矿物学和地球化学研究，认为松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩形成于稳定分层的湖相环境；周期性海水注入形成的底流是导致水体分层和黑色页岩沉积的重要因素。     

Temporal occurrence of ichthyoplankton in relation to hydrographic and biological variables at a fixed station in the St Lawrence Estuary

Spring to autumn temporal distributions of ichthyoplankton and other oceanographic variables were measured at three nearshore stations in the lower St Lawrence Estuary in 1977 and 1978. The seasonal occurrence of various species of fish eggs and larvae was similar from one year to the next. Inshore-offshore gradients in abundance of eggs and larvae of different species appeared to be primarily related to the spawning location of each species. The semidiurnal variability was considerably less than the week-to-week variability in all physical and biological variables measured. The weekly variability is predominantly a function of spatiotemporal interactions, due to the geographic displacement of different water masses and their associated plankton in relation to the neap-spring tidal cycle. The timing and duration of spawning for each common species, inferred from ichthyoplankton distributions, suggest a unique combination of spawning and hatching times, ensuring a succession in the occurrence of larvae through time. Results of the temporal and spatial distributions of the different species of ichthyoplankton are discussed in terms of reduced competitive interactions. The relationship between ichthyoplankton distributions and the plankton production cycle in the St Lawrence Estuary is discussed in comparison with other areas.     

渤南洼陷北部陡坡带沙四上亚段成岩演化及其对储层物性的影响

综合利用岩芯观察、岩石铸体薄片、流体包裹体、岩芯实测物性并结合埋藏史分析,对渤南洼陷北部陡坡带沙四上亚段砂砾岩储层的成岩演化和物性演化特征进行了研究.结果表明:储层经历了强烈压实、碳酸盐灰泥重结晶、多期胶结和溶解以及复杂交代等成岩演化过程.结合成岩环境演化特征,认为储层经历了多期酸碱交替的流体演化,在同一成岩环境演化背景下,由于近岸水下扇不同亚(微)相沉积特征差异性,控制了不同亚(微)相成岩演化特征的差异性,并决定了其物性演化的差异性.采用反演回剥的方法对地史时期近岸水下扇砂砾岩储层的物性进行了恢复,可知对储层物性演化起到重要影响的有压实作用、碳酸盐胶结、碳酸盐灰泥重结晶作用、酸性溶解及油气充注,并建立了近岸水下扇不同亚(微)相储层物性演化模式:扇根砾岩在埋藏过程中成岩作用以压实作用和灰泥杂基重结晶作用为主,溶解作用微弱,物性持续降低,在中深层灰泥杂基的重结晶作用使扇根砾岩物性快速降低,现今物性极差,主要发育干层.扇中辫状水道距泥岩层较远的储层,由于两期酸性溶解对储层的改造以及油气充注对胶结作用的抑制,中深层仍发育大量原生孔隙和次生孔隙,储层物性较好,可作为良好的油气储集层.扇中辫状水道距泥岩层较近的储层、扇中水道间和扇缘储层成岩作用以强烈胶结作用和交代作用为主要特征,现今物性差,主要发育干层.     

海滩近岸带中尺度地形动力过程研究进展

海滩近岸带中尺度地形动力过程是海岸海洋科学研究的重要研究内容之一.近20年来该领域发展较快,取得了一些重要的成果.对近岸带中尺度地形动力过程的碎波带地形与沙坝、冲流带地形与滩角、海滩风暴响应、观测技术手段等主要领域的进展进行了总结和评述,并对我国海滩研究提出要从加强观测手段和制定长期观测计划两方面来加强的建议.     

内蒙古二连盆地阿北凹陷下白垩统近岸水下扇沉积特征*

阿北凹陷位于内蒙古二连盆地东北部,面积约600 km²,是二连盆地勘探潜力最大的凹陷之一。针对阿北凹陷复杂的地质构造,充分利用岩心、录井、测井以及地震等资料,详细分析了阿北凹陷北部陡坡带下白垩统近岸水下扇沉积特征和分布规律。研究表明,近岸水下扇和扇三角洲在岩相组合、沉积构造、粒度特征、电性特征和地震反射特征方面均有较大区别,综合反映以重力流为主的沉积环境。阿尔善期北部陡坡带发育大规模水下扇,扇体规模自下而上逐渐向北部物源方向减小,到腾格尔期沉积了一大套深湖—半深湖暗色泥岩,近岸水下扇砂砾岩体下切到深湖—半深湖暗色泥岩中,决定了研究区近岸水下扇砂体具有优越的成藏条件。