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《华东师范大学》 2008年
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黄河三角洲孤东海域现代动力沉积研究

李向阳  
【摘要】: 本文以黄河三角洲孤东海域为研究对象,在充分借鉴前人研究成果的基础上,采用水文学、泥沙运动力学和动力沉积学等研究方法,对孤东海域水动力特征、沉积物特征及输移、剖面冲淤特征及机制等进行较深入系统的研究。 本文首先探讨了黄河三角洲的潮汐特征和孤东海域的波浪特征。黄河三角洲潮汐由于受到无潮点的影响,潮汐类型多,潮差变化明显,M_2无潮点在不断地向东偏南移动。五号桩、东营港附近海区是比较特殊的日潮区,是我国第四个全日潮区。三角洲滨海区内不正规半日潮也存在着潮汐不等现象。孤东海域波浪以渤海传来的风浪为主,NE、SE和NW向浪出现频率分别是26.28%、22.85%和15.49%,NE向浪为常浪向、强浪向。 基于多年实测剖面资料,研究了孤东海域的冲淤演变特征。结果表明,在无风暴潮发生的年份,各剖面侵蚀后退速度逐渐增加,近岸由于建有护岸结构表现为下蚀,远岸表现为等深线后退;1985年后(除1993~1996年)CS19剖面基本全剖面侵蚀,1993年后CS20和CS21两剖面16m以深出现剧烈侵蚀后退,剖面从单纯的上冲下淤转变为上下段冲刷、中段淤积的演变形态;1998年后侵蚀态势进一步加重,除口门附近的CS22其他三横断面总冲淤量转为冲刷。风暴潮引起剖面严重蚀退,1992年和1997年两次风暴潮次年回淤量都大于风暴潮侵蚀量,深水有强回淤的特点;而风暴潮侵蚀量和回淤类型不同。 在海域沉积物方面,分析了泥沙颗粒的中值粒径、平均粒径、分选系数、偏态系数和峰态系数等粒度参数,研究海域沉积物多为粉砂类物质,分选很差、正偏、窄尖型,沉积物粒度特征表现为等值线大致与岸线平行,从岸向外逐渐变细、分选变差,丁坝的修建对周围粒径分布影响明显。拦门沙沉积物较粗,为粉砂质砂;入海口以南沉积物较细,多为粘土质粉砂。对比2002年沉积物资料,口门浅滩的北侧由砂质粉砂转变为粉砂质砂,粒径粗化明显。 利用Fleming三角图式分析发现孤东海域沉积动力总体较强,分为堤前、河口边滩和浅海三个沉积环境,其中前两者粒径相对较粗。根据Gao-Collins粒径输移趋势模型得出了孤东海域沉积物输移趋势:孤东北大堤近岸水域,沉积物主要向东北向输移;孤东东大堤近岸水域,沉积物除二号排涝站丁坝与十八桥丁坝之间由南向北以外,其他区域都由北向南输移;孤东南侧的黄河口新滩水域,沉积物主要自西向东运移。 研究区域潮滩沉积物以粉砂为主,分选较差,偏度正偏,峰态很窄。北侧潮滩I断面沉积物都为砂质粉砂;三号排涝站丁坝北侧的N断面由内向外由砂质粉砂向粉砂过渡;丁坝南侧为粉砂。I和N剖面由于面对NE强浪没有丁坝的阻拦而粒度偏粗,砂含量较多,南侧由于丁坝的阻挡,波浪作用很小,粒度相对较细。 最后讨论沉积物运移机制:孤东海域实测潮流无法掀起表层沉积物,波浪有效波高P(H_(1/3)<1.0m)>54%,为常浪,近岸5m之内是主要波浪掀沙区域,潮流将波浪掀起的泥沙输移。波流共同作用时波浪将表层沉积物掀起,底部悬沙浓度高,中上层较均匀。潮流和余流流速增加,挟沙能力增加,泥沙输移通量增加,造成海岸侵蚀。风暴潮的破坏力远强于其他水动力因素,风暴潮出现时,风暴潮、浪、流共同作用,风暴潮的直接效应为风暴增水,连续增水时间长,波浪在高水位情况下持续时间长,破坏力大,沉积物在强风暴潮中起动并运移,导致岸滩严重冲刷,对岸滩进行重新塑造。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TV139.2

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