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《中国海洋大学》 2014年
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渤海海峡南部海域地貌特征及控制因素研究

张伟  
【摘要】:研究区位于山东半岛西北侧,渤海海峡南部,是黄海与渤海的分界海域,区内既有美丽而漫长的砂质海岸,又有桑岛、庙岛、长山岛等众多海岛,既有蓬莱仙阁的人文景观,又有黄渤海海上分界的自然风光,既有八仙过海的美丽传说,又有海市蜃楼的自然奇观,是山东半岛海洋地貌特征最为丰富的海域。近三十年来,随着人类海洋开发活动的不断增加,区内一些重要地貌受到人为的改变和破坏,从而引起一系列的连锁反应。 本文主要从研究区海域表层沉积物分布特征、水深地形分布特征、海岸和海底地貌分布特征等方面,全面分析此区域的海岸和海底地貌特征,再通过卫星遥感影像对比、海滩剖面对比、水深地形对比等方法了解研究区内海岸演变、海滩剖面演变和海底地形地貌冲淤变化特征,进而从构造运动、潮流特征、波浪环境以及泥沙运动等方面研究这些地貌特征形成和演变的动力机制。 本文得到的主要结论包括: (1)研究区内表层沉积物分布具有一定的区域性特征。颗粒较粗的含砾沉积物主要分布在屺坶岛角、桑岛南侧、黄水河以东南、长山岛、大黑山岛以南的蓬莱近岸、登州浅滩和登州水道海域内,其他海域以细颗粒沉积为主。 (2)区内主要的地貌类型包括潮流冲刷槽、水下浅滩、水下侵蚀-堆积岸坡、水下侵蚀岸坡、水下堆积岸坡和堆积平原。岛屿周边以水下侵蚀岸坡为主,岛屿之间、岛陆之间发育潮流冲刷槽,海峡西侧残留大型水下浅滩,南部近岸为水下侵蚀-堆积岸坡,向外侧开阔海域由水下堆积岸坡逐渐过渡为堆积平原。 (3)研究区南部海滩类型也具有区域性分布特点,西部的屺坶岛北侧海滩为消散型,中部的港滦港东侧至栾家口东侧海滩处于消散-反射的过渡阶段,分别属于韵律沙坝型海滩和脊槽型海滩,东部的蓬莱西侧海岸侵蚀强烈,近岸水下坡度很陡,属于反射型海滩。自西向东由低能的消散型海滩向高能的反射型海滩过渡,海滩由微侵蚀向强烈侵蚀的状态过渡。 (4)通过采用不同时期遥感影像提取岸线的对比结果,桑岛、庙岛群岛岸线较为稳定,南部砂质海岸的变化则较为复杂,既具有区域性的空间特点,又具有阶段性的时间特征。从空间分布上来看,屺坶岛北侧、港滦港东侧以及黄水河东侧均为开阔海岸,岸线平直,外侧没有岛屿掩护,波浪直接作用于海岸,导致海岸发生侵蚀,港滦港西侧受桑岛的掩护,海岸处于有冲有淤的动态平衡状态;登州浅滩的存在,使波浪在抵达海岸之前破碎,能量明显削减,从而保护了后方的蓬莱西侧的砂质海岸,使其在自然状态下表现出有冲有淤的动态平衡状态。从时间变化上来看,屺坶岛北侧、港滦港东侧以及黄水河东侧海岸2000年至今侵蚀量和侵蚀速度明显减小;港滦港西侧海岸2000年后受周边导沙堤、防波堤等人工海岸工程建设的改造,海岸由平衡变为淤积趋势;蓬莱西海岸1984年之后受登州浅滩海砂开采活动的影响,表现为强烈的侵蚀状态,这种侵蚀趋势一直延续至今。 (5)不同时期海图水深对比结果表明,1975年以来,研究区开阔海域内水深地形变化幅度均较小,属于冲淤动态平衡的状态;地形冲淤变化幅度较大的区域主要集中在岛屿周边、岛陆之间的峡道海域、登州浅滩、沿岸区域以及近岸工程建筑物附近海域。岛屿北侧的迎浪面以侵蚀状态为主,庙岛群岛内部受岛屿的相互掩护,普遍以淤积状态为主,岛屿之间、岛陆之间的峡道呈明显的侵蚀状态,南部的砂质海岸地形地貌冲淤变化具有明显的区域性特点。研究区中部近岸海域以微侵蚀、微淤积的动态平衡状态为主,东部的蓬莱西海岸为强烈的侵蚀状态。 (6)研究区海洋地貌的形成受前期地球构造运动和后期海洋动力环境共同作用而形成。现代海洋地貌主要遭受海洋潮流和波浪的作用而逐渐形成,南部近岸受波浪控制形成沙滩和海蚀崖,岛陆之间受潮流控制形成冲刷槽,登州浅滩、庙岛群岛外侧受波浪、潮流共同作用分别形成粗颗粒残留沉积和侵蚀地貌特征。 (7)研究区内海底泥沙的来源主要包括河流入海泥沙、侵蚀海岸来沙、侵蚀海底来沙,侵蚀海岸来沙是现代海洋地貌变化的主要物质来源。庙岛群岛、登州水道、登州浅滩这些大规模的地貌单元,是研究区内整体地形地貌环境得以维持的重要因素。由于上世纪80年代末期的登州浅滩海砂开采活动,致使登州浅滩这一重要地貌单元被破坏,海洋地形地貌的平衡机制被打破,海岸和海底地貌被改造或者重新塑造,这是研究区内地形地貌特征发生变化的根本原因所在。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P737

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