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《上海海洋大学》 2017年
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废黄河口海域悬沙时空变化及输移特征

杨林  
【摘要】:江苏近岸海域主要由海州湾海域、废黄河口海域、淮河口海域、辐射沙洲与长江口北支口外海域等组成,具有形态独特、成因复杂的辐射沙脊群,并一直处在潮流、波浪和径流等海洋水动力因素作用下,具有极其复杂的运动规律。其研究多年来备受众多海洋学者的关注。悬浮泥沙的运输和堆积,是研究水下三角洲、海底沙脊和近岸浅滩的重要因子。因此,研究该区域悬浮泥沙分布特征和悬浮泥沙输运的控制因素,不仅可以了解河口及海岸的演变规律,而且对近岸海洋工程建设提供研究和理论支持。本文基于2012年冬季(收集)和2014年冬季在废黄河口海域进行的定点水文泥沙观测资料,综合运用数理统计、通量机制分解和小波分析相结合的方法,对废黄河口海域的输水和输沙过程与机理进行了研究,并探讨了悬沙输运过程对水下岸坡冲淤变化的影响。该研究在进一步了解河海岸物质输运机理、揭示废黄河口水下岸坡冲淤变化的原因以及淤泥质岸线的治理维护等方面具有科学意义和应用价值。研究表明废黄河口海域各站位在每个涨落潮周期出现1至2个明显的含沙量峰,峰值的个数、出现时间及峰值悬沙浓与各站位所处位置、涨落潮动力过程、盐水楔运动、盐度产生的水体密度分层等密切相关。近岸区域在盐淡水交汇地带,盐都分布通过影响涨潮期间流速垂向分布进而影响悬沙浓的时间变化过程;盐度密度分层能够减弱水体紊动强度和水流挟沙量,其对紊流的抑制作用是导致小潮期间离岸区域部分站位潮周期含沙量差异较大的重要原因;在涨落潮高流时段和涨潮流转落潮流时段,泥沙再悬浮对含沙量变化也有重要影响。运用瞬时物质输运分解法分析废黄河附近海域获取的水文泥沙观测资料,总结出废黄河口海域的悬沙输运机制。总体而言,余流主要受欧拉余流控制,斯托克斯余流的流速相对较小。近岸和离岸区域的净输水量基本与欧拉余流的流速的空间分布相一致,离岸区域的单宽净输水量较大,近岸区域的较小。欧拉余流的流向与净输水的方向相似。近岸区域的含沙量相对较大,均值为0.988kg/m3;离岸区域的含沙量相对较小,均值为0.251kg/m3,与各站点的潮流流速的空间分布正好相反。废黄河口海域悬沙输移的影响因子主要为平流输移项和潮泵输移项,其中核心影响因子为平均流输移项。悬沙输移过程对废黄河口海域的水下岸坡的冲淤变化有重大影响。近岸区域的输沙方向为离岸,离岸区域的输沙方向为向岸,但近岸输沙的量值要大于离岸区域。近岸区域的底层泥沙受到波浪和潮流的作用,经过起动、悬浮和输送等过程,从而对水下三角洲造成侵蚀。
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TV148

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