登州浅滩表层沉积物输运特征的研究

论文摘要

登州浅滩海域位于山东半岛北端蓬莱市近岸,处于长山列岛的西南侧,登州水道西侧海域。浅滩主体包括4个水下沙洲,是一条海洋动力长期作用形成的天然水下沙体,基本处于动态平衡状态。登州浅滩处于海洋和陆地相互作用的过渡地带,其独特的地理位置,成为防止蓬莱海岸侵蚀破坏的一道天然屏障。但自80年代以来人类在登州浅滩进行人工采砂,浅滩区域水深不断加大,使其遭受破坏,失去了对海岸原有的保护作用,造成海岸侵蚀加剧。通过对这一水下浅滩海域的沉积物输运特征进行分析,对于恢复登州浅滩地质地貌环境以及为海岸带资源的开发利用和环境保护服务具有重要意义。本文根据研究区海域多年的水文气象,包括降水、风况等的观测数据,结合在登州浅滩海域进行的底质调查资料,同时运用不同年代海图资料进行水深地形对比,使用Mike 21软件对登州浅滩海域潮流场及不同风况条件下的冲淤环境进行数值模拟,分析了登州浅滩海域的表层沉积物输运特征。登州浅滩海域沉积物可划分为11种,砾砂、砾石、粗砂、中粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂、粉砂质粘土;物源和区域水动力环境及地形地貌成为影响区域沉积物类型分布的主要因素。登州浅滩沉积物以中粗砂为主,水道东侧以砾砂为主,西侧主要成分为粘土质粉砂;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。登州浅滩海域是落潮流占优势。涨潮时潮流方向为SW-NE;落潮期间,潮流方向为NE-SW;落潮流流速大于涨潮流流速,且落潮流历时长于涨潮历时。冲淤结果显示,登州浅滩主体,包括潮待洲、二日洲、四人洲基本呈侵蚀状态,北侧的新井洲区域则呈现冲淤的动态平衡;登州水道东侧冲刷量大,水道西侧呈微淤积。登州水道内在纵轴横向环流的作用下,水道内沉积物与其两侧的浅滩的沉积物搬运构成了一个循环系统。由于人工采砂所形成的凹坑,地形比周边区域低,凹坑周边的沉积物有向其运移的趋势;冲淤结果表明浅滩潮待洲以南区域的沉积物有向西南运移的趋势。整个研究区域受落潮流主流向的影响,研究区沉积物总体的搬运趋势为由东北向西南输运,符合研究区海域沉积物由东向西粒径逐渐由粗变细这一趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 引言
• 0.1 研究意义
• 0.2 研究现状
• 0.2.1 沉积物输运相关问题研究现状
• 0.2.2 登州浅滩海域研究现状
• 0.3 资料来源及研究内容、研究方法
• 0.3.1 资料来源
• 0.3.2 研究内容及研究方法
• 1 研究区概况
• 1.1 地理位置
• 1.2 地形地貌
• 1.3 气象
• 1.3.1 气温
• 1.3.2 降水
• 1.3.3 风况
• 1.3.4 雾况
• 1.3.5 湿度
• 1.4 水文动力
• 1.4.1 潮汐
• 1.4.2 波浪
• 1.4.3 潮流
• 1.5 地质构造
• 2 资料来源与分析方法
• 2.1 表层沉积物
• 2.1.1 野外取样
• 2.1.2 室内分析
• 2.1.3 粒度参数计算与分级
• 2.1.4 沉积物分类及命名
• 2.2 水深地形
• 2.3 潮流
• 2.3.1 潮流观测资料处理
• 2.3.2 潮流观测结果分析
• 3 研究区表层沉积物特征
• 3.1 表层沉积物组成及分布
• 3.2 表层沉积物粒度特征
• 3.2.1 不同沉积物类型粒度含量
• 3.2.2 粒度参数的分布特征
• 3.3 影响表层沉积物分布的主要因素
• 4 表层沉积物输运与海底地形地貌关系
• 4.1 研究区水深地形
• 4.2 研究区水下地形地貌特征
• 4.3 水深地形变化对沉积物输运的反映
• 5 研究区冲淤演化与沉积物输运特征的关系
• 5.1 潮流场数值模拟
• 5.1.1 水动力模型简介
• 5.1.2 潮流计算结果分析
• 5.2 地形地貌冲淤数值模拟
• 5.2.1 模型简介
• 5.2.2 输入参数确定
• 5.2.3 冲淤环境数值模拟结果
• 5.3 登州浅滩沉积物输运特征探讨
• 5.3.1 登州浅滩海域泥沙来源
• 5.3.2 登州浅滩海域沉积物输运趋势
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 下一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文