本文關(guān)鍵詞：風(fēng)暴天氣下淤泥質(zhì)潮灘沖淤過程及其動(dòng)力機(jī)制

  更多相關(guān)文章： 淤泥質(zhì)潮灘 風(fēng)暴 沖淤過程 長(zhǎng)江口 南匯潮灘

【摘要】：風(fēng)暴(storm)是國(guó)際上普遍關(guān)注的自然災(zāi)害之一,也是我國(guó)沿海地區(qū)發(fā)生短期自然災(zāi)害的最重要?jiǎng)恿σ蜃�。淤泥質(zhì)潮灘(mudflat或muddy flat)在世界上分布廣泛,也是我國(guó)海岸地貌的重要特色之一。潮灘具有重要的生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能、岸堤防護(hù)功能、旅游功能,淤漲型潮灘還是潛在土地資源。因此,風(fēng)暴引起的潮灘沖淤變化對(duì)海岸地貌、工程和生態(tài)系統(tǒng)有著重要意義。本文選擇長(zhǎng)江三角洲前緣的開敞型潮灘(南匯潮灘)為研究對(duì)象,在臺(tái)風(fēng)季節(jié)利用RTK-GPS、標(biāo)志樁法、埋板法、ADV法相結(jié)合進(jìn)行了高程觀測(cè);利用脈沖相干多普勒流速剖面儀(HR-Profiler)、電磁式海流計(jì)(AEM-HR/USB)、邊界層懸浮物剖面測(cè)量?jī)x(ASM-IV)、光學(xué)后向散射濁度計(jì)(OBS-3A)、自容式波潮儀(SBE-26)等高分辨率先進(jìn)儀器進(jìn)行了水動(dòng)力和懸沙的連續(xù)同步觀測(cè);利用現(xiàn)場(chǎng)采集的表層沉積物樣品進(jìn)行了沉積物粒徑與含水量的實(shí)驗(yàn)室分析。同時(shí),搜集了臺(tái)風(fēng)路徑和相鄰站位的風(fēng)速風(fēng)向資料。在此基礎(chǔ)上,研究了臺(tái)風(fēng)前后淤泥質(zhì)潮灘上的水動(dòng)力變化、懸沙濃度變化、底床粒徑變化和灘面沖淤變化,進(jìn)而進(jìn)行了潮灘沖淤機(jī)制的分析。主要結(jié)果與結(jié)論如下:1)風(fēng)暴對(duì)潮灘水動(dòng)力的影響風(fēng)暴期間潮灘上的波高顯著升高。"鳳凰"、"巴蓬"、"黃蜂"、"燦鴻"、"莫蘭蒂"、"馬勒卡"臺(tái)風(fēng)期間有效波高的最大值(2.18 m、1.53 m、1.93 m、2.92m、2.50 m、2.09 m)是天文潮相近的平靜天氣時(shí)段的2.0～5.1倍。風(fēng)暴天氣下近底流速顯著增大,臺(tái)風(fēng)期間最大流速是天文潮相近的平靜天氣時(shí)段的1.4-1.5倍。風(fēng)暴天氣下波-流聯(lián)合剪切應(yīng)力(τcw)最大值是天文潮相近的平靜天氣時(shí)段的1.4～6.2倍。2)風(fēng)暴對(duì)潮灘懸沙濃度、沉積物粒徑的影響風(fēng)暴天氣下潮灘懸沙濃度劇烈增大。臺(tái)風(fēng)影響最強(qiáng)潮周期的近底0.9 m剖面平均懸沙濃度是天文潮相近的平靜天氣時(shí)段的2.0～2.6倍;風(fēng)暴天氣下潮周期近底高懸沙濃度層(懸沙濃度大于10 kg/m3)出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間達(dá)到7～8 h(平靜天氣下為2～4 h);風(fēng)暴天氣下近底高懸沙濃度層厚度都超過0.9 m(平靜天氣下小于0.6 m)。風(fēng)暴天氣下潮灘上的懸沙中值粒徑(37.5μm)是平靜天氣下的1.2倍,潮灘表層沉積物通常粗于平靜天氣。3)風(fēng)暴對(duì)潮灘沖淤的影響及其機(jī)制風(fēng)暴天氣下潮灘往往經(jīng)歷"大沖大淤"的變化,沖淤?gòu)?qiáng)度是相同潮況平靜天氣下的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。一次臺(tái)風(fēng)事件中觀測(cè)到的最大凈侵蝕深度達(dá)到0.7 m,最大凈淤積厚度達(dá)到0.4 m。由于各次風(fēng)暴發(fā)生前的原始地貌狀態(tài)不同,加之各次風(fēng)暴發(fā)生時(shí)的潮況不同、風(fēng)暴的路徑不同、風(fēng)暴期間潮灘及相鄰潮下帶水域風(fēng)速風(fēng)向的差異,風(fēng)暴期間潮灘經(jīng)歷的沖淤變化的細(xì)節(jié)是復(fù)雜的。潮灘斷面在風(fēng)暴事件中的變化應(yīng)該是"可沖可淤"的,即:可以是凈沖刷,也可以是凈淤積。斷面上不同的部位在風(fēng)暴事件中的沖淤變化也不同。風(fēng)暴期間潮灘經(jīng)受強(qiáng)烈沖淤的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是風(fēng)暴把巨大的能量傳遞給水體,導(dǎo)致波、流動(dòng)力明顯增強(qiáng),波流聯(lián)合底床剪切應(yīng)力明顯增大,水體挾沙能力明顯增強(qiáng)。風(fēng)暴期間潮灘經(jīng)受強(qiáng)烈沖淤的沉積學(xué)機(jī)制是松散的潮灘沉積物含水量較高,臨界剪切應(yīng)力較低。因此,風(fēng)暴期間的波流聯(lián)合底床剪切應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過潮灘沉積物的臨界剪切應(yīng)力,導(dǎo)致大量灘面泥沙再懸浮,水體懸沙濃度明顯增大,泥沙隨潮流被輸送到相鄰區(qū)域,可能在動(dòng)力減弱階段(比如憩流階段)產(chǎn)生異地強(qiáng)烈淤積。從泥沙收支平衡的角度,風(fēng)暴事件(前、中、后)除了發(fā)生底床與水體的強(qiáng)烈泥沙交換外,"大沖"和"大淤"也是一種泥沙交換,即泥沙的空間交換。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P737.1

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳熾泉,雷先春;貴州安順的一次旋轉(zhuǎn)風(fēng)暴天氣[J];氣象;1983年11期

2 王德金;川南地區(qū)“4.20”風(fēng)暴天氣分析[J];氣象;1991年07期

3 肖華鋒;;風(fēng)暴天氣對(duì)悉尼東部2種海灘地形的影響[J];湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào);2013年06期

4 王天靈;;天際“弄潮兒”——美國(guó)風(fēng)暴天氣愛好者生活掃描[J];世界博覽;1995年09期

5 李丙輝;;邢臺(tái)寧晉05.8強(qiáng)風(fēng)暴天氣的初步分析[J];邯鄲學(xué)院學(xué)報(bào);2007年03期

6 高愛民;;局地增能效應(yīng)診斷在初夏風(fēng)暴分析預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J];浙江氣象科技;1992年01期

7 陳敏連;郭清臺(tái);徐建芬;趙慶云;陳偉民;李云;朱姝;;黑風(fēng)暴天氣的研究和探討[J];甘肅氣象;1993年03期

8 李玉柱;朱明;陳曄峰;;浙江省致災(zāi)強(qiáng)風(fēng)暴天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)設(shè)計(jì)[J];浙江氣象;2007年02期

9 周后福;鄭振榮;刁秀廣;劉杰;王華軍;;兩次春季強(qiáng)風(fēng)暴天氣環(huán)境場(chǎng)對(duì)比分析[J];氣象科學(xué);2014年02期

10 晉雨;世界氣象網(wǎng)站園地(六)[J];山西氣象;2000年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 井喜;張小軍;馬鋒;;晉陜甘寧蒙一次大冰雹強(qiáng)風(fēng)暴天氣多普勒雷達(dá)回波特征分析[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2006年年會(huì)“氣象雷達(dá)及其應(yīng)用”分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊天;風(fēng)暴天氣下淤泥質(zhì)潮灘沖淤過程及其動(dòng)力機(jī)制[D];華東師范大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：1279742