崇明东滩大型沙波特征及其成因探讨

摘要

过去的研究资料表明人们对长江河口动力地貌动力沉积展开了大量的研究，取得了丰硕的成果，但是对崇明东滩动力地貌的研究成果报道较少。本文利用多种物理观测方法，在2004年11月和12005年9月2年对研究区的动力地貌进行了实际测量，获得了大量的地形和水沙数据，在实验室模拟的基础上，对崇明东滩大型沙波的特征、分布及其成因进行探讨，进而对大河口潮流控制的地形变化进行定量讨论，提出观测时间尺度内崇明浅滩地形的变化特征，揭示冲淤变化特征，以及可能存在的规律。其结果对长江河口区土地围垦和土地利用，环境治理和资源评价带来对比依据，尤其为三峡封坝后的河口岸线冲淤变化提供对比数据，为政府海岸带综合管理和决策提供科学依据。 通过观测和分析主要可以得到以下几点认识： 1．崇明东滩前缘存在大型沙波群，与西部的潮沟体系相连，呈弧形状包围在崇明岛沙体前缘。据04年实测地形资料，该沙波群的波高一般约0.20—0.60m，波长约100—530m。数据证实，在平均海平面约1.5m以下，大型沙波的迎水面呈不对称状，且大多向海；对比之下，该高程以上的迎水面大多呈弱对称，少数呈对称状。从沙波的分布特征可以看到，崇明浅滩北部的沙波相对较小(见04测线Ⅰ-Ⅰ’、Ⅱ-Ⅱ’)，向南部不断增加，表现在波长和波高有明显的增加(见04测线Ⅲ-Ⅲ’、Ⅳ-Ⅳ’)。研究区大沙波上部覆盖小型沙波(波高约10cm，波长20＊-50m)。 2．在对05年观测资料的剖析后发现，研究区沙波的分布有所变化，其波高和波长略有增大，波高在0.20-0.75m之间，波长约为100—630m；仍然存在北部沙波形态较小，向南部有所增大(见05测线Ⅰ-Ⅰ’-Ⅶ-Ⅶ’)。05测线中依然存在着平均海平面约1.5m上下沙波对称性的变化，即1.5m以下沙波呈明显的不对称性，以上呈弱对称性。同样，大沙波上部小型沙波发育。 3．将2004—054F拟合性高的测线进行了对比。其结果显示崇明浅滩北部(近北支)沙体剖面1.50m高程以上呈冲刷、下部为堆积，冲淤厚度可达到0.25-0.60m；而南部(近南支)的沙体剖面上部，即2.20-2.70m高程以上一般呈淤积，最大厚度可达约0.40m；在约2.0-1.5 m处一般处于剖面平衡状态，而在约1.5 m以下的剖面普遍呈冲刷状态，厚度在0.10-0.40m；艺间。 4．对研究区同步测量的泥沙资料做了分析，发现崇明东滩滩槽水沙交换频繁，05洪季(S3和S4站位，位于北支口外)泥沙向崇明东滩方向输运，05洪季(S2站位，北港口)泥沙输移方向偏东南，而04枯季(S1站位，北支口外)泥沙的输移向西北。 总体分析可以认为，崇明岛东滩的大型沙波是上部潮间带动力地貌演化向海方向的延续。随着潮间带潮沟体系向水下浅滩扩散，河口巨大的径流-潮流复合流起着形成本区大型沙波的动力条件。同时，可以认为每年强大的风暴潮流对大型沙波的形成是沉积动力的主体，形成了高程1.5m以下巨大浅滩上的沙波物质运移方向向陆。此外，从覆盖在上部的小型沙波特征看到，每天的径潮流体系对浅滩物质的搬运和改造作用。尽管河口区在不同季节呈现多方向的输沙现象，但总体上提供沙波的物质应该来自上游河道，但在口门波潮流动力作用下表现出迥异的物质输移沉积动力，以及对床底作用的特征。 04—05年对比资料揭示，河口外约1.5m高程是崇明浅滩剖面冲淤调整的平衡点。此基点以上多数剖面表现滩面堆积搬运，以下表现为冲刷搬运。需要指出的是，崇明浅滩北部剖面(Ⅰ—Ⅰ’和Ⅱ—Ⅱ’)在1.5m基点上下的冲淤不符合上述现象，可能与北支航道动力较弱引起的淤积有关。上述现象对观测三峡封坝后、入海泥沙减少将引起的河口岸线冲刷提供了对比依据。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1 沙波研究进展

1.2区域概况

1.3 本文的创新之处

第二章 数据来源及技术路线

2.1数据来源

2.2技术路线

第三章 调查区域内大型沙波及水文特征

3.1 大型沙波分布特征

3.2水文特征

3.3 表层沉积物粒度

第四章讨论

4.1 崇明东滩大型沙波形成的区域背景条件

4.2 崇明东滩大型沙波的形成及其动力成因

4.3 崇明东滩大型沙波的冲淤变化意义

第五章 结论与不足

参考文献

致谢