波浪作用产生沙波的动力机制研究

界面波作用产生的周期沙波现象的动力机制一直没有得到合理圆满的解释。本文针对这种现象通过对浅水弱非线性Boussinesq方程,讨论界面波由于反射效应产生的反射波与入射波的非线性相互作用,得出了一个不受时间变量制约的不传播非线性二阶驻波解。从这个驻波解空间分布上可以看出,这种动力机制作用产生的周期沙波通常是其波形平行于反射壁,并且沙波波长为入射波垂直反射壁面分量的一半。数值模拟结果证明这个非线性二阶波是Genus-2波列的一个子集．水槽实验和海岸高空照片资料上清楚的分辨出这种由反射壁效应产生的沙波的客观存在性。     

海底沙波特征线的最优方向剖面自动识别方法

海底沙波是发育在近海陆架上的一种常见海底地貌类型,海底沙波特征与运动规律的研究具有重要的科学意义与工程应用价值,沙波脊线与谷线是表征海底沙波的最基本特征,也是精确描述沙波运动的基本参量。本文提出了一种基于复合数字水深模型的沙波特征线自动识别方法——最优方向剖面法,基于水深曲面归算得到最优剖面方向,再依据最优剖面方向求导并判定极值,自动提取沙波形态特征点,最终形成沙波脊线和谷线。以台湾浅滩复合型沙波为例进行对比实验研究,结果表明,该方法能基于不同分辨率的数字水深模型自动准确地提取海底沙波脊线与谷线,勿需设置阈值,地形自动化识别程度得到进一步提升,具有重要的实际应用价值。     

台湾浅滩海底沙波精细特征、分类与分布规律

迄今由于缺乏高精度的实测水深数据,对台湾浅滩沙波的精细结构缺乏详细的阐述。本文基于多波束实测资料研究台湾浅滩沙波形态的精细特征及其分布规律。多波束探测结果显示:研究区沙波的平均波高达到13.5m,沙波波峰处水深为20.42m,沙波平均波高约为水深的2/3,沙波的波长大多数处于500~700m之间。研究区内主要发育3种类型的沙波,即摆线型沙波、余弦型沙波和双峰型沙波。研究区西部主要发育双峰型沙波,中部则主要发育余弦型和摆线型沙波,而东部主要发育摆线型沙波,整个区域以摆线型沙波为主。海平面波动、台湾海峡复杂的水动力条件以及台湾岛丰富的山溪河流携带的大量沉积物进入海峡,对浅滩区的沙波具有强烈的改造作用。     

南海北部东沙群岛西部海域的海底沙波与内波的研究进展

南海北部外陆架和上陆坡分布着大量的各种类型的深水沙波,经过统计,这些沙波的活动性十分迥异,有着不同于浅水沙波的运移机制。基于国内外对该地区沙波研究成果的总结,指出天文潮、风暴潮等因素均不可能造成海底沙波的持续运动。南海北部同时是世界上内波活动最频繁的区域,与沙波活动区存在空间一致性。经过本文的综述分析,南海北部频发的内波可以造成海底的强流,是造成该海域海底沙波活动的主要原因,未来应在此框架理论下,进行相关证实研究。     

长江潮区界上界河槽浅层沉积结构探测研究

研究地层沉积结构是认识河流变迁历史的重要手段之一,潮区界作为河流物质和能量传输的关键界面之一,于2015年洪季,利用浅地层剖面仪对长江潮区界上界河段河槽浅地层结构进行了"覆盖式"探测。结果表明:长江潮区界上界河段河槽床面发育了大量沙波,尺度较大,陡坡明显朝向下游;崇文洲下游两侧水道中沙波发育较少,尺度也较小;浅层沉积结构显示该河段部分河槽床面以下存在4处不同形态的地质构造。     

南海北部海底沙波研究

南海北部水深100~250 m的陆架和陆坡斜坡海底分布着大片沙波地貌,本文采用底形相图参数近似计算和泥沙起动流速2种计算方法,结合海底微地貌的实际形态,研究了沙波的沉积特征及其成因机理。研究认为,区内的沙波为现代沉积地貌;控制沙波形成发育的主要水动力因素是潮流与风暴条件下风海流的叠加;区内泥沙颗粒粒径适宜,海底坡度平缓,有利于海底沙波的发育。     

海南东方西部海域沙波和沙脊分布特征

海南东方西南部海域海底发育大量沙波、沙脊,严重影响该海域海底工程安全。为探明该区域的海底地貌概况及微地貌特征,本论文通过侧扫声呐、浅地层剖面等方法进行了探测。探测结果表明：区域内沙波、沙脊十分发育;受沙波、沙脊等地貌单元的影响,该区域内水深多变化,地形条件复杂。根据沙波发育形态、规模等特征,共识别出沙脊、巨型沙波、大型沙波、中型沙波、小型沙波以及沙纹六个地貌类型。根据沙波沙脊发育特征及其空间组合关系推测,研究区内的沙脊发育于低海面时期的浅水高能环境,活动性较弱,沙波则主要形成于末次海侵以来高海面低能环境中,当前仍处于发育过程中。该研究结果可为区域内海底管线、桩基础等海洋工程设计、防护工作提供参考。