辐射沙洲北翼海岸动态特征研究

摘要

南黄海辐射沙洲群位于长江三角洲与古黄河三角洲之间的江苏中部海岸，淤泥质的潮滩广布，水动力条件复杂，潮流沙脊和潮汐水道，呈辐射形状展开，为江苏海岸最大的海底地貌复合体。随着黄河北归，主要接受黄河物质供给的辐射沙洲北翼泥沙和潮流场有所调整，岸滩冲淤趋势发生着变化，引起较多学者的关注与研究。本文在整理应用RS、GIS和Delft3D数学模型等技术，以辐射沙洲北翼为研究岸段，尝试系统揭示岸滩的变迁冲淤积和表层沉积物特征。并结合宏观地貌格局、水文动力场特征、泥沙来源和输沙量等多角度阐述岸滩冲淤演变的机理因素，并对其演变趋势进行分析。
　　本文根据射阳河口海域2011年及王港海域2015年表层沉积物数据，分析沉积物类型、粒度参数及其空间分布特征。结果表明，王港海域沉积物平均粒径和中值粒径界于2.18～6.61φ;沉积物分选系数普遍大于1，分选性较差;沉积物粒径分布曲线主要属于负偏;沉积物峰态在0.9～1.77之间，变化较小;射阳河口海域沉积物平均粒径和中值粒径界于3.13～6.91φ，粒径呈现出近岸粗远海细化的趋势;全区整体的分选系数普遍大于1，分选性较差;偏态负偏为主;沉积物大多数呈峰态很窄的粒度分布。
　　通过实测地形数据基于GIS及DEM方法分析典型岸段岸滩的冲淤演变特征，研究显示，辐射沙洲北翼中南部王港海岸2006年至2010年，净冲刷速率0.007m/a，全区以缓慢侵蚀为主。等深线在平面分布上整体从岸滩0米到深槽呈现出由较快-较慢-快速冲刷的趋势;区内北部及中部向海表现侵蚀特征及冲刷强度加大;南部表现为近岸侵蚀，向海淤积特征增加;水下岸坡的因侵蚀而变陡内移缩窄。
　　辐射沙洲北翼北部射阳河口岸段段2006年至2013年净冲淤率为-0.049m/a，全区整体以侵蚀为主。除航道处由于人工开挖产生非自然状态下的强烈冲刷外，整体表现为近岸淤积，向海冲刷，断面剖面形态有明显的冲淤拐点。近岸剖面为略呈上凸形，坡度变缓，潮滩宽度增大，-5m以深的水下岸坡为斜坡形，岸滩坡度变陡，岸滩缩窄。
　　采用RS和Delft3D数学模型等方法对岸滩演变进行机理分析。结果表明，辐射沙洲北翼岸滩演变受控于海域宏观地貌，在西洋水道西移的趋势下，岸段深槽区不断向岸侵蚀，岸滩变陡窄化;潮流场模拟结果来看，王港岸段表现为明显的往复流，潮汐水动力强，射阳河口岸段由于河口导堤的修建，潮流形态发生改变，水文泥沙环境更为复杂;辐射沙洲北翼的输沙量计算为向外的净输沙，一个潮周期内，王港海岸输出悬沙为47.39万吨，海域表现为冲刷，射阳河口岸段向外输沙量由导堤修建前的11.52万吨减少为3.2万吨，海域冲刷有所减缓。
　　综合研究区岸段岸滩冲淤变化特征及其演变机理分析的基础上，辐射沙洲北翼的侵蚀岸段将进一步扩大，冲刷为主，局部因地形、潮流作用下，经输运的侵蚀物质沉降产生淤积。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 岸滩冲淤演变过程及机理研究现状

1．2．2 多种方法在岸滩演变研究中的运用

1．2．3 辐射沙洲北翼研究现状

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．2 技术路线图

第2章 研究区概况

2．1 地理位置概况及研究区选取

2．2 地质地貌特征

2．3 表层沉积物特征

2．3．1 辐射沙洲北翼北部沉积物特征分析

2．3．2 辐射沙洲北翼中南部沉积物特征分析

2．4 水文泥沙特征

2．5 气候气象特征

2．6 开发利用现状

第3章 数据来源与研究方法

3．1 实测地形数据与GIS和DEM方法

3．2 表层沉积物数据与粒径分析

3．3 影像资料与遥感和GIS方法

3．4 水文地形资料与数值模拟方法

3．5 水文泥沙资料与输沙量计算

第4章 岸滩演变特征分析

4．1．1 冲淤演变平面特征分析

4．1．2 等深线平面变化特征分析

4．1．3 岸滩断面变化特征分析

4．1．4 小结

4．2 辐射沙洲北翼中南部原淤积岸段-王港海岸

4．2．1 冲淤演变平面特征分析

4．2．2 等深线平面变化特征分析

4．2．3 岸滩断面变化特征分析

4．2．4 小结

4．4 岸滩动态变化特征研究

4．4．1 表层沉积物和岸滩演变特征分析

4．4．2 岸滩演变动态过程分析

第5章 岸滩演变机理与预测

5．1 岸滩演变机理

5．1．1 西洋深槽动态特征及其对岸滩演变的影响

5．1．2 水文动力场特征

5．1．3 岸滩演变机理分析

5．1 岸滩演变趋势分析

6．1 结论

6．2 不足与展望

参考文献

致谢