台风对东方岸外沙波沙脊和海底地貌的影响

摘要

陆架水流塑造底沙成各种海底形态,基本顺主水流发育的砂质岗地称为水下沙脊,垂直于主水流方向的丘状底形称为水下沙丘或沙波.后者是砂质海底最常见的底形地貌,它的迁移和运动可以掏空或掩埋海底管线,导致建筑物基础失稳,同时它也可标志海洋环境的变化.沙波沙脊与海洋工程、航运乃至军事有着密切的关系,所以一度成为国内外地学界研究的焦点.研究区位于南海北部湾的东南部,海南省东方市的岸外(18°20'~19°10'N,108°20'~108°50'E).琼西南近岸海域主要存在沙脊区和沙波区两种地貌类型,其中沙波波高在1~5.5m,波长10~130m,沙脊波高在6~20m,波长2~4km.通过对比台风前后1000多公里的声纳资料,700多公里的多波束资料,1200公里的测深资料以及进行数学计算表明:(1)常态下,根据潮汐情况将东方岸外的沙波沙脊区划分东、中、西三个区域,利用改进的公式计算的结果表明,在浅水区(东区),沙波的移动速率为5~50m/a,当取沙脊走向与水流流向的角度为10°时,则此地区沙脊的移动速率为0.1~1m/a;西区为深水区,沙波的移动速率为1~10m/a,沙脊移动速度在0.01~0.1m/a;中区的涨落潮流相近,所以沙波较稳定.(2)根据对声纳和多波束资料分析,可以知道台风对海底地形地貌的影响;在近岸地区水深较浅时,根据海底底质的不同,台风过后,海底可以出现冲蚀凹坑和沟槽,但它们的规模不大;在沙波沙脊发育的地区,台风使较大沙波增高加宽,对小沙波起夷平的作用;而且台风可以使沙波移动,移动距离在10~60m之间.根据声纳资料知道,沙脊的移动距离很小.(3)理论计算的结果表明,在台风期间,在浪高5~10m时3m的沙波在水深30m区域,沙波的移动距离在1~100m之间,并且通过对不同的水深、不同的沙波波高等条件下计算可知,相同环境下沙波波高越大、水深越深、台风的作用时间越短,沙波的移动距离越小.(4)通过理论计算和现实资料对比可以知道,东方岸外沙波沙脊区是受潮流和由台风等引起强底流共同作用.潮流体系主要起维持和修复沙波的作用,造成沙波大距离移动主要是由台风等引起的强底流的作用.

目录

文摘

英文文摘

0前言

研究意义

过去的研究与成果

本文所进行的研究

1研究区域概况

1.1南海的地形地貌及水文特征

1.1.1南海的地形地貌

1.1.2南海的水文特征

1.2研究区域背景

2现场观测内容和方法

2.1野外探测设备

2.2观测内容和取得的资料

3东方岸外的沙波沙脊

3.1研究区的自然条件

3.2沙波、沙脊的分布

3.3沙波沙脊的形成

3.3.1影响沙波沙脊形成的因素

3.3.2研究区的沙脊、沙波形成原因

3.4沙脊沙波的物质来源

3.5沙波、沙脊的地形特征

3.5.1沙脊的地形特征

3.5.2沙波的地形特征

4台风对沙波沙脊的影响

4.1勘测区域概况

4.2沙波沙脊的起动

4.3声纳资料对比

4.3.1.近岸区

4.3.2沙波沙脊地区

4.4多波束资料对比

4.4.1浅水区的多波束资料

4.4.2沙波沙脊地区资料对比

4.5小结

5迁移速度的讨论

5.1台风资料及底质情况

5.1.1台风资料

5.1.2底质情况

5.2水深资料

5.2.1潮位观测

5.2.2水深资料获取

5.3计算结果及比较

5.3.1沙波、沙脊移动的计算公式

5.3.2计算结果

5.4常态下沙脊沙波的移动

5.5小结

6结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

附表

参考文献