长江口水下高分辨率微地貌及运动特征

在 1997年枯季和 1998年全流域特大洪水后期 ,用旁侧声纳、热敏式双频测深仪、差分GPS、2 4道浅地层剖面仪、声学悬沙浓度剖面仪、流速仪等对长江口区主航槽进行走航测量和定点探测 ,第一次获得了长江口大量细颗粒大尺度底形沙波三维实测图像、数据以及底形运动的连续时间序列可视图像和数据。对这些图像和数据的分析结果对河口动力沉积和动力地貌过程、河口地形演变、大比例尺水下地形测量、三维流场的数值模拟、港口航道的疏浚以及深水航道的稳定性研究等具有重要意义。     

南海北部海底沙波迁移规律及其在台风作用下的响应研究

本文在南海北部海底沙波已有研究的基础上,总结分析了研究区表层沉积物以及沙波的形态、分布、迁移特征;使用区域海洋模式（ROMS）模型模拟了研究区2010-2011年的底部流场数据;利用Rubin公式模拟计算了海底沙波的迁移规律,并与搜集所得资料进行对比分析;结合台风资料及底流数据,分析了台风对海底沙波运移的影响。研究结果显示:海底沙波运移方向的计算结果与搜集所得资料比较吻合,均为向东向南方向;不同站点的迁移距离在0~21.8 m之间,且为往复累积的结果。这表明:Rubin公式在ROMS模型模拟所得底流资料的支撑下,可以再现海底沙波的迁移过程。模拟计算的研究区内两个站位在"凡亚比"台风影响期间的迁移距离分别为2.0 m、2.9 m,分别占其年运移量的9.17%和26.36%,说明台风过境能对海底沙波的迁移产生重大的影响。     

均衡态:动力-沉积-地貌系统的跨尺度联系

潮汐汊道P-A关系、岸线轮廓、浅海沙波剖面轮廓等3个海洋动力地貌学案例,属于能够同时满足"沿程能耗率处处相等,输沙率沿程递变处处相等,沉积速率处处相等"规律的动力-沉积-地貌系统均衡态。这种在流体力学、沉积动力学和动力地貌学时空尺度跨度很大的交集中涌现的均衡态,为引导出动力-沉积-地貌系统跨尺度联系,实现动力-沉积-地貌系统的跨尺度模拟,留下宝贵的理论研究与应用检验窗口。     

胶州湾湾口海底沙波地形地貌特征及其活动性研究

利用多波束、侧扫声纳以及单道地震资料对胶州湾湾口潮流作用下形成的典型海底沙波地貌的平面形态、剖面特征和分布特点进行了分析研究。根据实测的水文资料计算了不同潮流流速下沙波的瞬时移动速度,推测了直脊型沙波和新月型沙波的形成]化过程:区内新月型沙波在西向优势流的作用下大约以50m/a的速度向西迁移,直脊型沙波则在两端方向不一致的优势流长期作用下,发生逆时针旋转,同时在往复流的作用下以一个平衡位置左右摆动;就地貌形态而言,新月型沙波是不稳定的,直脊型沙波达到相对平衡状态。     

网格嵌套技术在模拟海底沙波运移中的应用Ⅱ——南海北部沙波运移

本文发展了一套适用于模拟我国南海北部小尺度沙波运移的数值模型,该模型由超高分辨率三维海洋环境数值模块和泥沙运移模块组成,综合考虑了地形、潮汐、温盐和风应力等因素对海底流场和沙波运移的影响,可模拟时间间隔一年以上的沙波运移.研究发现,沙脊两侧沙波运移方向相反是潮汐、地形与温盐三方面因素综合作用的结果,其中温盐分布所导致的密度流是沙波运移中不可忽略的因素之一.与实测结果比较证明,本文模拟结果优于2DV模型和Q3D模型,并且可模拟沙脊两侧沙波运移方向翻转的现象.     

南海北部陆架主要地貌特征及灾害地质因素

利用最新高精度多波束水深资料,对南海北部陆架地貌类型和特征进行了系统的识别和分析,发现研究区活动沙波、滑塌体、隆起脊、沟槽和麻坑等灾害地质因素发育。沙波多为直线型沙波,小、中、大型沙波均有发育,自北向南随着水深增大,沙波规模增大,沙波的活动性显著增强。底流内波特征变化与沙波规模和迁移情况具有一致性,沙波的形成和迁移与内波活动密切相关。根据滑塌特征地貌识别出7处滑塌,新老滑塌均有发育,新滑塌多呈线状延伸,梯状滑塌特征明显,分析认为新滑塌近期并无进一步滑动的趋势。受古岸线残留地貌控制,南部地形起伏较大,发育一系列隆起脊,K1—K4隆起脊近NE—SW走向平行排列,K5隆起脊为E—W走向与之相交。另外,研究区发育大量麻坑,直径30～100m,麻坑深度1.0～3.0m。     

南海北部海底沙波地貌

南海北部水深８０—２５０ｍ的外大陆架和上大陆坡海底，有大片沙波地貌分布，它们主要是晚更新世末次冰期低海面时遗留下来的滨海沙波、沿岸沙丘、沙堤和沙垄，属残留沙体地貌。它们明显沿着本次冰期时形成的最低海岸线两侧分布，但在现代海底底流作用下，其两翼及沙波谷部发育有次一级的小型沙波或沙纹，它们的形态细小、排列紧密，与残留沙体地貌组成复式海底沙波。这就是流动沙波，是不稳定的地质因素，对海底工程有一定危害，但根据外大陆架实测底流数据，运用计算机数学模型方法计算，表明在细沙和中细沙大面积覆盖区，海底沙波每年均以０．１６６—０．５３４ｍ的速度向深海方向迁移，移动速度相当缓慢，其对海底工程设施不会造成直接危害。     

琼州海峡跨海工程新Ⅶ线区地质条件及地质灾害因素评价

通过对琼州海峡跨海工程(固定式)新Ⅶ线调查区浅层地质一地球物理特征的研究，揭示了研究区的地形地貌特征及地质条件，并对区内主要地质灾害因素进行了评价研究，认为新Ⅶ线区内海底表面无障碍物，区内也无任何断层，目前在潮流的作用下仍在移动的沙波和沙垄是其主要的潜在地质灾害因素，而斜坡稳定性和砂土震动液化(海底以下20m范围内砂土层)在120年一遇的极端波浪荷栽作用下或在地震基本烈度为Ⅶ度的情况下均不会构成该跨海工程的潜在地质灾害因素。同时还指出，虽然区内地质条件均属于不具活动能力的限制性地质条件，但其对工程设施仍具有不可忽视的潜在危险性，应给予足够重视。     

南海北部的潮波传播与海底沙脊和沙波发育

阐述了太平洋潮波传入南海北部的途径与海底沙脊和沙波的区域分布;分析了各沙脊和沙波区的潮流动力环境和地貌沉积特征。讨论了海义莎脊和沙波发育演变问题。     

南海北部沙波运移的观测与理论分析

针对南海北部海域特点建立了模拟该区域小尺度沙波运移过程的准三维力学模型.以多波束海底地貌扫描数据和水文资料为基础,预测了研究区域沙波的运移,其结果在沙脊脊沟处与实际观测一致,而在脊背上与实际观测值存在差异.分析表明,本文所提出的物理模型可以用于预测南海海域以推移质泥沙运动为主的小尺度沙波运移规律.这一结果对该区域海底管线等工程设计是很有意义的.