闽江口水下三角洲的形成与演变──Ⅰ.水下三角洲形成的环境因子与地貌发育

从分析控制或影响闽江口水下三角洲发育的环境因素入手,探讨了闽江口水下三角洲的地貌特征、成因及演变。结果表明,闽江口水下三角洲属于构造-潮控型三角洲,其地貌特征和成因与典型的潮成三角洲既有共同点,也存在着较大的差异。此外,其近期地貌的发育和演变亦受到人类工程活动的重大影响。这些结论可为闽江口航道综合整治工程提供科学理论依据。本文为其第一部分,主要探讨控制或影响闽江口水下三角洲形成的环境因子与地貌发育。     

广丰松峰盆地的扇三角洲特征

本文通过对盆地岩性组合和沉积的构造特点的分析,得出丰松峰盆地的沉积体系为扇三角洲。     

湖盆扇三角洲河口坝发育程度及粒度韵律特征:以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组为例*

扇三角洲作为重要的油气储集场所,其成因单元类型及分布特征控制着油气的差异分布及采出效率。关于扇三角洲分流河道沉积特征已有共识,但河口坝沉积特征尤其是韵律特征尚存在争议。以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组湖盆扇三角洲沉积体为例,通过人工实测及无人机观测相结合的方法,对河口坝沉积特征、尤其是韵律特征进行研究,利用水槽模拟实验阐明河口坝韵律特征的形成机理。结果表明,河口坝在整个剖面中占砂(砾)岩体的45.27%,分流河道和席状砂分别占53.42%和1.31%。河口坝在剖面上呈底平顶凸状,通常由多期增生体组成。当增生体主要由砂岩组成时,呈粒度反韵律特征; 而当增生体主要由砾岩组成时,呈粒度正韵律特征。河口坝整体韵律受控于增生体的垂向叠置样式,既可呈反韵律特征又可呈正韵律特征。当流量、沉积底形坡度等地质条件一定时,河口坝内部增生体韵律性主要受沉积物粒度控制。当沉积物粒度较细时,河口水流扩散模式为底床摩擦力主控,增生体呈现反韵律特征; 而当沉积物粒度较粗时,河口水流扩散模式为惯性力主控,河口坝增生体则呈现正韵律特征。     

地形、气候与湖面波动对浅水三角洲沉积环境的控制作用——以松辽盆地北部东区葡萄花油层为例

松辽盆地北部东区葡萄花油层沉积时期,基底整体一致下降,气候干旱,地形平缓,河流入湖发育浅水三角洲。三角洲平原上的分流河道通过填积和湖面的频繁波动向湖泊中心方向长距离推进,在三角洲前缘的浅水区发育很有特色的水下分流河道,发育了宽展的三角洲前缘相沉积。在平面上,三角洲平原与宽展的三角洲前缘、前三角洲平缓相接,不存在Gilbert型三角洲模式的顶积层、前积层、底积层三褶结构。     

沙质岸坡上波浪传播变形及动力响应特性研究

波浪作用对水库岸坡稳定性有重要影响。为了解波浪在岸坡地形中的传播演变机制和孔隙水压力响应特性,在波浪水槽末端铺设长6 m、坡度1∶16的斜坡沙床进行试验。通过改变入射波浪参数,测量斜坡段各处波面形态,采集斜坡段不同位置处孔隙水压力,分析了波浪在沙质岸坡上浅水变形区域内波面变化特征、波能演变规律以及岸坡土体孔压特征。结果表明：随着入射波浪厄塞尔数的增大,波浪浅水变形更加明显,波形不对称性加剧,各阶谐波之间互相作用更加强烈;水深较大区域,岸坡渗透作用大于浅水变形作用,波高呈现减小趋势;浅水变形剧烈区,浅水变形作用大于岸坡渗透作用,波高呈现增大趋势,最终破碎;孔压随入射波高与波周期的增大而增大,岸坡不同位置处孔压沿深度衰减速率和随波高增长速率均不同;岸坡孔压沿深度衰减速率与入射波周期呈现出正相关关系,与波高并无太大关系。     

波浪作用下斜坡上单桩周围海床孔隙水压力响应特性试验研究

单桩基础周围斜坡海床中的波致孔隙水压力响应与纯斜坡海床存在较大差异。为了解不同波高、波周期条件下,单桩基础周围波浪传播变形及其对斜坡海床孔压振荡响应的影响,在波浪水槽末端铺设了长6 m、坡度1∶16的斜坡砂床进行试验。通过改变桩身位置和波浪参数,测量斜坡段各处波面形态,采集单桩周围孔隙水压力,分析了桩身位置及波浪参数对斜坡海床孔压响应的影响。结果表明：相同入射波条件下,随距坡脚水平距离增加,波高、近底流速和桩周孔隙水压力幅值都随之增大;桩周孔隙水压力幅值分布规律为：桩前孔压幅值明显大于桩侧与桩后孔压幅值。当Keulegan-Carpenter数大于6时,随着波高和波周期增大,马蹄涡产生的负压区使得桩侧海床孔隙水压力与纯斜坡海床孔隙水压力差值迅速增加。     

湖北长湖水生植物多样性及群落演替

在2011年的调查基础上,结合已有资料,研究长湖水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及水生植物多样性的动态变化和群落演替规律,探讨驱动水生植物群落演替的主导因素.结果显示长湖现有水生植物95种,水生植物优势群落12个.与1985年相比,长湖水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了巨大变化,从原来以沉水植物为主的优势群落逐步演替为以挺水植物+漂浮浮叶植物为优势的水生植物群落.同时水生植被分布面积急剧缩小,生物量显著下降,2011年全湖水生植被覆盖率仅为4.2%,单位面积平均生物量只有2001年的10%,全湖生物总量相比于2006年下降了88.5%.分析表明,大规模围网养殖等人为干扰活动及水体富营养化是致使长湖水生植物多样性显著下降和群落发生逆向演替的主要原因.     

港湾中海啸流的模拟及其时空演变特征对输入条件不确定性的响应分析

一直以来,海啸波特征作为表征海啸潜在破坏性的参数指标得到了广泛应用,特别是针对近场极端海啸事件造成的灾害来说,这种表征具有较好的适用性.然而总结分析历史海啸事件造成的损失发现：在远场近岸及港湾系统中,海啸诱导的强流却是造成损失的主要原因.陆架或港湾振荡导致海啸波幅快速升降诱发强流,可能促使港工设施受到威胁及损害,进而对海啸预警服务及海事应急管理提出了新的挑战.因此,全面理解与评估海啸在港湾中诱发的灾害特征,探索港湾中海啸流的数值模拟方法,发展针对港湾尺度的海啸预警服务指导产品尤为迫切.受限于海啸流验证数据的缺乏及准确模拟海啸流技术方法的诸多不确定性,大部分海啸数值模拟研究工作主要是针对水位特征的研究及验证,可能导致对港湾中海啸灾害危险性认识的曲解与低估.本研究基于非线性浅水方程,针对夏威夷群岛三个典型港湾建立了精细化海啸数值模型（空间分辨率达到10 m）,并联合有限断层破裂模型计算分析了日本东北地震海啸在三个港湾及其邻近区域的海啸特征,波、流计算结果与实测结果吻合较好,精细化的海啸港湾模型模拟结果可信.模拟发现港湾中较小的波幅,同样可以产生强流.综合分析日本东北地震海啸波、流特征对输入条件不确定性的响应结果发现：港湾中海啸波-流能量的空间分布特征差异较大,这与港湾系统中海啸波的驻波特性相关;相比海啸波幅空间特征,海啸流特征具有更强的空间敏感性;海啸流时空分布特征对输入条件的不确定性响应比海啸波幅对这些不确定性的响应更强,海啸流的模拟与预报更有挑战性;不确定性对海啸流计算精度的影响会进一步传导放大港湾海啸流危险性的评估及对港工设施产生的应力作用的误差,合理的输入条件对海啸流的精确模拟至关重要.最后,希望通过本文的研究可以从海啸波-流特征角度更加全面认识近岸海啸灾害特征,拓展海啸预警服务的广度与深度,从而为灾害应急管理部门提供更加科学合理的辅助决策产品.     

长江中下游浅水湖泊悬浮颗粒物吸收系数测定方法探讨

对两种水体悬浮颗粒物吸收系数测定方法及相关计算进行对比研究.通过长江中下游湖泊典型藻类的实验室培养,利用T方法和T-R方法分别对藻类颗粒物、藻类泥沙混合悬浊液进行吸收系数测定.通过颗粒物光谱吸收系数与叶绿素a之间的相关性关系,对比了两种方法的测量稳定性.通过对不同比例的藻类和无机悬浮颗粒物(ISS)的混合悬浊液进行分析,获得了不同浊度水体悬浮物吸收光谱的变化情况.结果表明,在纯藻或者泥沙含量较少的水体进行颗粒物吸收系数光谱测定时,T方法和T-R方法均可以采用,并且均具有较高的测定精度.然而,在泥沙含量相对较高的浑浊水体,应尽量选取T-R方法进行颗粒物吸收光谱的测定,以提高测定精度.长江中下游浅水湖泊由于底泥易受风浪影响发生再悬浮,因此在颗粒物吸收系数光谱测定中,当水体中ISS含量超过30 mg/L时,应选择T-R方法.