南黄海辐射沙洲海底地形可视化与定量分析

南黄海辐射沙洲海底地形复杂多变,精细的数字地形模型、不同地形单元的立体可视模型及其定量统计值是进行海洋科学研究、海洋功能区与海域开发利用的基础.利用在辐射沙洲北翼进行的单波束测深获取的水深资料,根据残差分析,选择研究区现有水深数据最佳插值法——克里金法,生成海底地形的数字高程模型.运用水深分层设色法立体可视地表征了辐射沙洲的四种地形单元:浅滩、沙脊、潮流槽和宽谷.根据地形倾角可以定量地分析脊、槽等地形单元的坡形变化,整个沙洲以水平-微倾斜地形(倾角<5°)为主,占总面积的60%,分布在宽谷、沙脊顶部和潮流槽中部等.地形剖面曲率分层设色可以更细致地刻画脊、槽相间地形单元的微地貌,并可定量分析不同地形单元的面积及所占比例.地形平面曲率和切线曲率可以指示不同地形单元的海洋动力特征,即:负值区水深较小、流场较强;正值区水深较大、流场较弱.     

Visualization and Statistical Analysis on the Submarine Topography of the Radial Tidal Sandy Ridge System in the South Yellow Sea

南黄海辐射沙洲海底地形复杂多变,精细的数字地形模型、不同地形单元的立体可视模型及其定量统计值是进行海洋科学研究、海洋功能区与海域开发利用的基础.利用在辐射沙洲北翼进行的单波束测深获取的水深资料,根据残差分析,选择研究区现有水深数据最佳插值法——克里金法,生成海底地形的数字高程模型.运用水深分层设色法立体可视地表征了辐射沙洲的四种地形单元:浅滩、沙脊、潮流槽和宽谷.根据地形倾角可以定量地分析脊、槽等地形单元的坡形变化,整个沙洲以水平-微倾斜地形(倾角＜5°)为主,占总面积的60％,分布在宽谷、沙脊顶部和潮流槽中部等.地形剖面曲率分层设色可以更细致地刻画脊、槽相间地形单元的微地貌,并可定量分析不同地形单元的面积及所占比例.地形平面曲率和切线曲率可以指示不同地形单元的海洋动力特征,即:负值区水深较小、流场较强;正值区水深较大、流场较弱.     

长江河口南北槽分流口工程及瑞丰沙地形变化对分流比的影响

分析了南北槽分流口河段的地形特征及其在人类活动影响之下的演变过程,利用高分辨率FVCOM模型研究了分流口潜堤工程的修建、潜堤方向的偏转以及分流口上段瑞丰沙地形变化等因素对南北槽落潮分流比的影响.结果显示,现有的分流口潜堤对北槽落潮分流比的影响较小.潜堤向北偏转时北槽落潮分流比减小,向南偏转时增加,潜堤向南偏转对分流比的影响大于北偏.瑞丰沙中沙基本消失、下沙萎缩及南港主流的北偏有利于水流进入北槽,从而明显增加北槽上段面落潮分流比.而由于横沙通道对水通量的调节,北槽下断面落潮分流比增加甚微.     

长江口北槽落潮分流比变化原因分析

将长江口南槽和北槽作为一个整体系统,利用实测地形资料和FVCOM数值模型计算流场,研究近10余年北槽落潮分流比变化的水动力原因.通过分析发现,北槽总体呈现断面面积减小和水动力减弱的趋势,而南槽相反,断面面积和断面流速均形成增长的态势,从而在整体上形成了北槽分流比逐渐降低的过程.南北槽断面面积和流速的共同作用导致落潮分流比的变化,定量分析得出断面面积的相对变化比断面流速的相对变化对分流比的影响更大.     

湛江湾外航道二侧浅滩冲淤变化的成因分析

摘 要：通过对湛江湾不同时期的海底地形图进行对比,发现近年来湛江湾外航道南北二侧的拦门沙体积在不断缩小,地貌形态由丘陵状逐渐向梳状地貌演变,其中航道南侧等深线一直向东海岛岸线逼近,岸线侵蚀严重。文章对导致这一变化的成因进行了系统全面的分析研究,结果表明,由于湛江湾内近年来大规模的围填海工程改变了整个湛江湾的纳潮量、泥沙来源、悬沙含量和潮流特征,使得原本处于平衡状态的湾外浅滩发生冲淤变化。     

长江口南港泥沙运动的水动力条件

应用流体运动最小阻力原理导出了分流角发育的理论计算公式，并在弓形断面假定条件下，对不同宽度比时的分流作了计算，得出了与实测值相一致的结果；同时还定时地证明了长沙南北港、南北槽分流角发育由小到大，直至极限而消亡的规律，分汊水槽试验表明推移质大多偏向支汊，原因是在分流口支汊一侧由于边界层脱离而“搓”出一个个旋涡以吸引底沙、分析得知，从南港主槽下泄的落潮流，在扩散角增大处，也会产生旋涡并吸引底沙经南槽输移入海。     

青岛市汇泉湾海水浴场表层沉积物粒度特征及输运趋势

粒径趋势分析以其省力、准确地预测沉积物的输运趋势等优点,在多种海洋环境研究中得到应用,但对研究区域冲淤变化的预测却无能为力.为了弥补这一缺陷,采集并分析了青岛市汇泉湾海水浴场149个表层样品的粒度参数特征,结合沉积物水动力观测资料,对海水浴场沉积物的粒径分布特征及输运趋势进行了研究.结果表明,汇泉湾海水浴场沉积物的分布特征与湾内的水动力条件关系密切,湾内由西向东的沿岸流驱动颗粒较细的泥沙顺海岸线向东运动,而较粗颗粒留在了原地,进而产生了由西北向东南,沉积物类型由细砾、粗沙、中沙、细沙依次分布的特征,且表层沉积物类型分布与平均粒径分布呈现出很好的对应关系.汇泉湾海水浴场由高潮线到沙坝的沉积物输运方向为南东向,沙坝向海一翼的沉积物输运方向为北西向;地形测量数据显示侵蚀区域主要分布在3月份沙坝脊线附近,研究期间总侵蚀量为656.17 m3,而3月份槽线附近为主要的堆积区,研究期间总淤积量为12415.96 m3.潮流观测和地形测量数据很好地验证了粒径分布趋势的分析结果,并弥补了粒径分布趋势分析在预测沉积物输运方面的不足.     

胶州湾表层沉积物甲藻孢囊的分布与环境因素的相关分析

为了解胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊分布特征与环境因素之间的关系,于2015年7月采集分析了胶州湾12个站位的沉积物甲藻孢囊样品,同时与海湾夏季、冬季的水温、盐度、水深及沉积物粒度等因素进行了相关分析。结果显示,胶州湾水深介于4.5～24.7m之间,从湾内向湾外深度逐渐加大。海水温度的季节变化较显著,夏季高冬季低,夏季呈湾内高湾外低、而冬季为湾内低而湾外较高的分布特点。海水盐度的季节变化不显著,夏、冬季的盐度均由湾内向湾外逐渐升高。沉积物主要以砂、粉砂和黏土为主,其中大部分为细颗粒的粉砂质淤泥。甲藻孢囊共记录39种(含2个未定种),优势种为膝沟藻类(Gonyaulax spp.)孢囊。胶州湾甲藻孢囊群落呈显著的空间分布特征,表现为湾口及湾外丰度较高、而湾内较低的特点。聚类分析将孢囊类群分为4组,分别为湾口湾外组及湾内3个组(湾北部组、湾西部组及湾东部组),差异度主要贡献种类为具刺膝沟藻(G.spinifera)、多边舌甲藻(Lingulodinium polyedra)和原多甲藻(Protoperidinium sp.)孢囊。相关分析表明胶州湾甲藻孢囊的丰度与夏季温度呈显著负相关(P 0.05),与冬季温度、夏季盐度及海水深度呈显著正相关(P 0.01),而与沉积物粒度相关性不显著;表明温度和盐度对胶州湾甲藻孢囊的萌发与形成具有显著影响,而其分布受到多种环境因素的综合调控。     

廉州湾三角洲泥沙运移与海洋动力条件的关系

根据已经报道的文献和相关调查资料,分析廉州湾水体中的悬沙浓度分布、重矿物比值沿程变化和沿岸动力地貌特征等因素,探讨廉州湾三角洲泥沙运移状况与海洋动力条件的关系.廉州湾水体中的悬沙浓度南部低于北部,从东北向西南和自北向南递减,在南流江入海汊道口门附近为浓度高值区;比重较小的重矿物物质大量沉积在廉州湾潮间带上、下部,比重较大的物质主要沉积在河床、潮下带及湾口门附近;廉州湾南部北海半岛绕过冠头岭形成指向东北的水下沙嘴,南流江水下三角洲呈舌状向海突出,中部较深,向两翼变浅.潮流、径流和波浪是廉州湾三角洲泥沙运移的主要动力因素,廉州湾内泥沙运移总趋势为自东北向西南,但北海半岛沿岸向东北运移.     

青岛市汇泉湾海水浴场表层沉积物粒度特征及输运趋势

粒径趋势分析以其省力、准确地预测沉积物的输运趋势等优点，在多种海洋环境研究中得到应用，但对研究区域冲淤变化的预测却无能为力。为了弥补这一缺陷，采集并分析了青岛市汇泉湾海水浴场149个表层样品的粒度参数特征，结合沉积物水动力观测资料，对海水浴场沉积物的粒径分布特征及输运趋势进行了研究。结果表明，汇泉湾海水浴场沉积物的分布特征与湾内的水动力条件关系密切，湾内由西向东的沿岸流驱动颗粒较细的泥沙顺海岸线向东运动，而较粗颗粒留在了原地，进而产生了由西北向东南，沉积物类型由细砾、粗沙、中沙、细沙依次分布的特征，且表层沉积物类型分布与平均粒径分布呈现出很好的对应关系。汇泉湾海水浴场由高潮线到沙坝的沉积物输运方向为南东向，沙坝向海一翼的沉积物输运方向为北西向;地形测量数据显示侵蚀区域主要分布在3月份沙坝脊线附近，研究期间总侵蚀量为656.17 m^3，而3月份槽线附近为主要的堆积区，研究期间总淤积量为12 415.96 m^3。潮流观测和地形测量数据很好地验证了粒径分布趋势的分析结果，并弥补了粒径分布趋势分析在预测沉积物输运方面的不足。     

闽江口川石水道的水文泥沙特性及其内拦门沙成因分析

闽江口川石水道,口内段落潮流占优势,口外段涨潮流占优势,口门附近是落潮流优势向涨潮流优势转化的过渡地带。由于水流分汉、分歧、扩散、会潮以及盐淡水混合等因素的作用,口门附近水动力条件较弱。该水道在中潮位以下的低水时期泥沙运动活跃,河槽冲淤变化剧烈。在川石水道的口门上发育着拦门沙,堆积体部分处在口内,部分处在口外,两部分堆积体虽然相连,在外形上是一整体,并统称为内沙浅滩,但是口内外堆积体的形成发育过程有明显的差别。川石水道口门上的拦门沙实原上是由不同原因造成的两个浅滩的联合体。     

闽江口川石水道的水文泥沙特性及其内拦门沙成因分析

闽江口川石水道,口内段落潮流占优势,口外段涨潮流占优势,口门附近是落潮流优势向涨潮流优势转化的过渡地带.由于水流分汊、分歧、扩散、会潮以及盐淡水混合等因素的作用,口门附近水动力条件较弱.该水道在中潮位以下的低水时期泥沙运动活跃,河槽冲淤变化剧烈. 在川石水道的口门上发育着拦门沙,堆积体部分处在口内,部分处在口外,两部分堆积体虽然相连,在外形上是一整体,并统称为内沙浅滩,但是口内外堆积体的形成发育过程有明显的差别.川石水道口门上的拦门沙实原上是由不同原因造成的两个浅滩的联合体.     

辐射沙脊小庙洪水道口门形态演变及其水动力机制研究

 近40年来地形资料对比显示,小庙洪水道口门段存在北淤南冲的演变趋势,口门段北水道深槽不断萎缩直至消失,南水道则充分发展。通过对实测水文资料分析和所建立的潮流数学模型,从动力的角度阐述了小庙洪口门各水道多年来冲淤变化的机制。研究表明小庙洪水道是受潮流控制为主的潮汐水道,水道近年来之所以表现出南冲北淤的状态,与口门水道内部潮流的性质有很大的相关性。北水道呈涨潮水道性质,中、南水道表现出落潮水道性质。南、中水道断面输沙量为净泄,北水道断面为净进,水道口门段悬沙存在“北进南出”趋势,悬沙运移的趋势与近几十年来小庙水道北水道淤积、萎缩;南水道冲刷、发展的态势相符合。     

长江口杭州湾及邻近海区潮汐潮流场三维数值模拟

把长江河口、杭州湾及领近海区作为整体,应用三维高分辨率非正交曲线网格河口海洋模式,模拟了4个主要分潮M2,S2,K1,O1。在长江口外半日分潮M2、S2从东南方向传入长江口和杭州湾,全日分潮K、,O1从北向南传播。这4个分潮的振幅在长江口南支向上游逐渐减小,但因杭州湾和长江口北支呈喇叭状,而向上游逐渐增加。计算潮差变化过程和实测值基本一致,4个分潮潮位振幅和位相的计算值与验潮站观测值相比,误差大部分在10％以内。结合1996年2－3月长江河口现场观测,考虑了径流的作用,三维数值木匠敢计算域内流场。结果表明,即使在斜压效应不太明显的口门内,流速在垂直方向存在着明显的差异,上层流速明显大于下层流速;潮流具有不对称性,由于径流的作用,落潮时间明显大于涨潮时间,落潮流大于涨潮流,但在象北支涨潮槽中,涨潮流反而比落潮流大。模拟出的以上结论与观测结论为一致。     

涠洲岛地貌与第四纪地质特征

涠洲岛是第四纪玄武岩岩浆喷发时在水下堆积而形成的。该岛构造上受东北、西北、东南向断裂的控制,地形南高北低.据分析,南湾是本岛南部被侵蚀破坏后的古火山口残迹,另一火山口位于岛西横路村西北。岛屿地貌特征为南侵北堆,南部从石盘滩向南绕南湾港至西岸海蚀地貌比较发育,常见的有海蚀崖、海蚀洞、海蚀柱、海蚀平台等.北端从横岭向西北转西南到后背塘,海成沙堤十分发育。沙堤呈牛轭状分布,长71cm,宽100～450m,按形态、结构把沙堤分新、老沙堤,老沙堤高6～12m,由于长期吹扬作用,已改变原状,形成凹凸不平砂丘;新沙堤内缘与老沙堤接触且覆盖于老沙堤之上.高2～4m.岛的沿岸珊瑚岸礁相当发育,特别是在北、东部发育最好,南、西部较差.珊瑚岸礁最重要特征是礁源碳酸盐和陆源碎屑的混合沉积作用.其珊瑚礁的形成于3100年前。涠洲岛出露的地层最老的是玄武岩,主要分布于东北海滩,北部及南部沿岸零星露头。其次为火山碎屑岩,火山碎屑岩构成岛屿主体。本岛自第四纪以来、火山活动经历过三个喷发旋回、五次喷发。     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

江苏近海的环流动力研究进展

江苏海域地形复杂,既有中部的辐射沙洲地形,又有北部的海州湾水下浅滩地形,具有特殊的海洋动力条件.全面了解江苏沿海的环流动力机制,包括江苏近海的冷水锋、江苏外海的冷水团、沿岸流、海州湾和吕泗海区的上升流以及江苏近海的激流现象等,以便进一步研究江苏沿海的地形形成的动力机制,这对于江苏沿海的开发利用具有很大的实用价值.     

河口形状对河口环流和盐水入侵的影响

作者应用改进的ECOM模式，通过设计一个平直和喇叭形理想河口，研究河口形状对环流和盐水入侵影响。盐水入侵产生盐度锋面，在锋面处底层存在着向陆的密度流，为保持断面上质量连续，上层的流速明显增大；表层流有偏北的分量，底层流有向南分量，表明有横向环流存在。盐水入侵产生的盐度锋面在水平面上向西北倾斜，北岸盐水入侵比那南岸大，在垂直上向上游倾斜，底层盐水入侵比表层大，高盐水位于北岸的下层。张潮流、向陆的密度流和混合是产生盐水入侵的动力因子。科氏力使涨潮流向北岸偏转，向陆的密度流存在于底层，这种动力机制导致了盐度分布的不对称。盐度横向分布产生的斜压压强梯度力指向南岸，并随水深增加，导致底层流向南岸流动；因要满足质量守衡，在北岸因底层流的辐散产生下降流、水位下降，而在南岸因底层流的辐合产生上升流、水位抬升，水位的横向分布又导致表层流向北，想成一垂向横向环流。喇叭形河口因口门内河口变宽，造成流的幅散，向海的流速减少和产生上升流，底层向陆的密度流向西流动的距离减少，口门处盐度增加，但盐水向西入侵的距离减少；河口喇叭扣南岸下层也出现明显的高盐水；垂直混合增强，盐度垂向趋于均匀。     

围垦工程群对杭州湾南岸累积水动力影响分析

以杭州湾南岸为研究对象,分别建立1997年、2007年和2015年杭州湾海域二维水动力数值模型,计算并对比各年份水动力场。从高潮位、漫滩流和流速大小三个角度来分析杭州湾大范围、累积的围垦工程对杭州湾南岸的影响。结果显示,特征点高潮位均有不同程度的抬升,自西往东呈降低趋势;围垦工程导致杭州湾南岸漫滩流特性有所减弱;大部分南岸近岸海域涨、落急流速均有不同程度的降低,并且南岸近岸海域涨急流速有较为明显的累积效应。     

湛江湾海区流场特征及其对水环境的影响

湛江湾海区的涨潮潮流流向主要向北，落潮潮流流向主要向南，且落潮流速大于涨潮流速。湛江湾潮流具有正规半日潮和不正规半日潮两种性质．潮流运动形式以往复流为主。海区余流总体效应是指向湾外；流场对湾内水环境有一定的影响．需要进行科学管理。