基于遥感反演的山东半岛东北部海域悬浮体时空变化规律探讨

基于2003—2018年中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)卫星遥感影像资料,结合2018年春季、夏季和冬季大面站悬浮体取样分析结果,构建了表层悬浮体浓度遥感反演模型;在此基础上,分析了山东半岛东北部海域年际和月份表层悬浮体浓度时空分布规律,探讨了表层悬浮体浓度变化的主控因素和水体结构季节变化及其对悬浮体分布输运的影响。结果表明:山东半岛东北部海域表层悬浮体总体呈近岸高远岸低的分布特征,东部成山头区域悬浮体浓度较高且向海扩散较远,西部威海湾及外侧海域悬浮体浓度较低且扩散范围小于东部。研究区悬浮体浓度季节性变化显著但对应季节年度变化较小,冬季悬浮体浓度达到最大,春秋季次之,夏季最低。研究区春季、秋季和冬季表层悬浮体浓度主要受控于北向风浪和潮流,而夏季悬浮体浓度主要受潮流控制。夏季,温跃层阻碍了悬浮体垂向扩散,导致表层悬浮体浓度极低;冬季,研究区东部成山头附近水平分布的弱温跃层虽然会在一定程度上抑制悬浮体的再悬浮,但再悬浮扩散仍是造成研究区高悬浮体浓度的主要因素。山东半岛东北部存在类似"夏储冬输"的特征...     

港口工程对粉砂淤泥质岸滩的影响

渤海湾西南岸粉砂淤泥质海岸处于岸滩蚀退状态,利用ECOMSED数值模拟方法,分析了港口工程建设对水动力和海底蚀淤的影响。研究结果表明,近岸海域-2 m等深线以内以侵蚀为主,侵蚀速率一般小于10 cm/a;-2~-6 m等深线以淤积为主,淤积速率一般在10 cm/a以下,局部大于20 cm/a,-6 m等深线侵蚀速率小于10 cm/a。黄骅港导沙堤建设后淤积区整体向海扩展,延伸至约-8 m等深线,面积增加约5.4%;航道最大淤积速率由61.9 cm/a减小为46.8 cm/a;导沙堤堤头受挑流作用冲刷速率达到29.7~30.2 cm/a。     

庙岛群岛海域沉积动力环境分区及沉积物输运趋势

基于庙岛群岛海域的107个表层沉积物样品粒度分析结果,利用Pejrup三角图、Gao-Collins粒径趋势分析等方法,对庙岛群岛海域沉积动力环境进行分区,并探讨了沉积物的输运趋势。结果表明,研究区沉积动力环境可划分为5个分区(A、CⅢ、CⅣ、DⅢ、DⅣ),以庙岛海峡为中心,各分区基本呈左右对称分布,与潮流流速中部辐聚、两侧辐散的分布特征相对应,研究区沉积物分布及沉积动力格局主要受潮流控制。研究区内存在两个沉积物输运趋势的汇聚中心,沉积物的长期输运趋势在海峡区主要受控于往复潮流,波流共同作用在外海区影响较为显著,使其具有与海峡区截然不同的特点。     

海阳砂质海岸岸滩演化

基于海阳近岸海域的水深地形、表层沉积物粒度以及遥感影像等资料,利用泥沙起动流速和沿岸输沙数理公式以及岸滩演化数学模型,探讨了海阳近岸海域岸滩演化特征及主要控制因素。研究结果表明,研究区总体处于动态平衡状态,潮流很难使泥沙发生直接起动,波浪造成的沿岸输沙总体向ENE方向运移。影响研究区冲淤变化的因素主要有河流来沙、波浪以及人工构筑物。河流径流量减小,导致研究区泥沙来源减少,加剧了局部海岸侵蚀;近岸人工构筑物的建设,改变了泥沙输运趋势,并导致局部冲淤环境发生变化;波浪是控制研究区泥沙运移、沉降的关键因素,控制着研究区冲淤演化的整体格局。     

山东半岛东南部典型砂质岸滩季节性演化及控制因素探讨——以海阳万米海滩为例

根据2018年秋季至2019年夏季4个季节的海滩剖面形态测量和表层沉积物粒度分析结果,研究了海阳万米海滩地形和表层沉积物粒度季节变化特征,探讨了控制研究区砂质岸滩季节性演化的因素。结果表明：连理岛-东村河口以西海滩剖面形态在强动力和弱动力条件下分别呈“上蚀下淤”和“下冲上塑”特征,夏季台风造成的滩肩侵蚀量大于冬季风,在滩面形成的沙坝数量多、规模小且离岸距离较之冬季风更远。连理岛-东村河口处海滩剖面形态整体呈淤积状态,且在强动力条件下的淤积量大于弱动力条件。连理岛-东村河口以东海滩剖面形态的季节性变化幅度小于以西海滩,同时滩肩顶剖面形态在夏季出现明显下凹特征。表层沉积物粒度特征变化同样呈现东西差异的特点,秋季到冬季,西侧海滩表层沉积物粒度变粗、分选变差,而东侧海滩变细、分选基本不变;冬季到春季,海滩表层沉积物粒度总体变细、分选较好;夏季变化趋势与冬季相似,但变化幅度有所差异。人工岛和港口等海岸工程建设是导致海滩剖面形态和表层沉积物粒度东西差异的主导因素;波浪和台风事件等是控制砂质岸滩季节性演化的主要动力因素;潮汐作用、旅游开发等人类活动也对岸滩演化造成一定影响。     

招远砂质海岸岸滩演化特征

基于表层沉积物、卫星影像和水深地形等资料, 结合岸濉演化数学模型、表层沉积物起动流速等方法,对招远砂质海岸的岸滩演化特征和控制因素进行了初步研究。结果表明, 由于受春雨码头和人工岛群建设影响, 界河口附近海域由侵蚀转为淤积状态, 春雨码头附近海域侵蚀程度加剧。波浪控制着研究区表层沉积物分布和泥沙运动, 人工构筑物建设是造成研究区海岸冲淤变化的主要原因。潜堤建设能有效减少波浪对堤后海岸的.影响, 对蚀退岸线保护效果明显。     

莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度变化规律及输运机制

根据2015年6月莱州湾西南部海域5个站位大小潮25 h海流连续同步观测及悬浮泥沙取样资料,分析了研究区悬浮泥沙浓度的时空变化规律;结合通量机制分解法,研究了悬浮泥沙输运机制,并探讨了悬浮泥沙浓度变化的影响因素。结果表明,莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度整体具有由北向南逐渐减小、由表层向底层逐渐增加的趋势;底层悬浮泥沙浓度在涨、落急时段出现峰值;潮周期内悬浮泥沙输运表现出不对称性,并且平流输运在悬浮泥沙输运中起到主导作用;水动力是影响悬浮泥沙浓度变化的主要因素,悬浮泥沙浓度与流速变化基本呈正相关关系,但浓度峰大多滞后流速峰1~2 h。     

龙口桑岛附近海域表层沉积物分布特征

根据桑岛附近海域184个表层沉积物样品的粒度测量结果,分析了表层沉积物类型、分布特征和粒度参数变化规律,并探讨了影响沉积物分布的主要因素。结果表明,桑岛附近海域表层沉积物主要包括砂质粉砂、砂质砾、砾石等7种类型,砂质粉砂分布广泛,含砾的粗粒沉积物主要分布在桑岛周边近岸,细粒组分高值区主要在远岸地区。沉积物分选程度总体上呈中等,偏态值基本都是正值。桑岛南侧水道和依岛北侧表层沉积物起动流速小于最大潮流流速,潮流作用在此处明显;砂质海岸和桑岛北侧海岸沉积物主要受波浪作用影响。     

莱州三山岛—刁龙嘴近岸海域冲淤特征

以2013年莱州三山岛黄金海岸海滩剖面等实测资料为基础,结合海图和遥感影像等历史资料,利用数值模拟、泥沙起动流速计算和沿岸输沙计算等方法对研究区的冲淤特征进行了研究,并在此基础上初步探讨了影响冲淤演变的主要因素。结果表明,2009—2012年期间王河口至黄金海岸东端之间岸线保持平衡,黄金海岸岸线全线后退,处于侵蚀状态,黄金海岸西段至刁龙嘴之间岸段由于养殖池建设部分岸线向海推进;1984—2004年期间研究区整体处于侵蚀状态,等深线呈不同程度后退;2004—2013年期间研究区整体呈侵蚀状态,近岸海域侵蚀量在0.5~1 m之间,7 m等深线以深海域呈微淤积状态,淤积量>0.5 m;人类活动是影响研究区近期冲淤变化的根本因素。     

登州浅滩海域表层沉积物分布特征

依据2010年在登州浅滩海域采集的沉积物样品资料,划分了研究区表层沉积物的分布类型,分析了登州浅滩海域沉积物的分布特征和粒度参数变化规律,在此基础上初步探讨了沉积物分布的影响因素。研究结果表明,登州浅滩海域表层沉积物主要包括砾石、砾砂、粗砂、中粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、粉砂质黏土等11种类型;浅滩沉积物以中粗砂为主,水道东侧以砾砂为主,西侧主要成分为黏土质粉砂;沉积物粒径具有自南向北由细变粗再变细,自东向西由粗变细的趋势;区域表层沉积物的分布格局与水动力环境相适应。