【摘要】：沉積特征是沉積物在地理環(huán)境、水動(dòng)力條件等多種因素長(zhǎng)時(shí)間作用下的共同作用的結(jié)果,蘊(yùn)含了豐富的沉積環(huán)境信息。河口沙島由于受到河勢(shì)演變、徑潮流相互作用、鹽沼植被和人類(lèi)活動(dòng)的影響,沉積特征復(fù)雜多變。崇明島是世界上典型的河口沙島,長(zhǎng)江巨量泥沙到達(dá)河口后,由于水流分散、咸淡水混合以及徑潮流相互作用等因素,沙島不斷發(fā)育、延伸,對(duì)河口沉積環(huán)境演變帶來(lái)深刻影響。近幾十年來(lái),由于長(zhǎng)江流域泥沙來(lái)源銳減,在復(fù)雜的徑、潮流和風(fēng)浪等作用下,崇明島及其周邊沉積環(huán)境發(fā)生了顯著變化,因此研究河口沙島在自然演變和人類(lèi)活動(dòng)影響下的沉積特征及其影響機(jī)制,對(duì)深入研究河口岸灘演變、豐富河口潮灘沉積理論體系以及保護(hù)河口資源與環(huán)境具有重要意義。本文基于近五年長(zhǎng)江口崇明島周邊岸灘表層沉積物數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)水沙觀(guān)測(cè)資料以及崇明島歷史海圖資料,通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和地形沖淤計(jì)算等方法,分析了近期崇明島周邊岸灘沉積物粒度特征和空間差異,研究不同因子對(duì)岸灘沉積特征的影響,同時(shí)結(jié)合上游來(lái)沙銳減、圍墾工程建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng)因素,對(duì)岸灘沉積環(huán)境演變趨勢(shì)進(jìn)行探討。具體結(jié)論如下:1、崇明島周邊岸灘沉積物中值粒徑整體介于9.1~134.9μm之間,平均中值粒徑為48μm,中值粒徑頻率曲線(xiàn)呈雙峰型分布。沉積物的Shepard分類(lèi)結(jié)果包括粉砂、粉砂質(zhì)砂、砂、砂-粉砂-粘土、砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂六種,其中砂質(zhì)粉砂數(shù)量最多,占所有樣品的45.2%,在崇明島周邊岸灘均有分布;其次為粉砂質(zhì)砂,占17.3%,主要位于崇明島北岸上段和南岸中段的淺灘處;粘土質(zhì)粉砂占樣品的13.0%,主要位于崇明島北岸下段和東灘北側(cè)的潮間帶處。2、沉積物中值粒徑總體表現(xiàn)為南岸北岸東灘。南、北岸岸灘總體表現(xiàn)為坡陡、灘窄,沉積物自西向東逐漸變細(xì)的特征,北岸岸灘坡度略緩,南岸崇頭至廟鎮(zhèn)之間存在局部細(xì)顆粒物質(zhì)沉積區(qū);東部岸灘灘寬、坡緩,整體表現(xiàn)為“北細(xì)南粗”的沉積特征。岸灘沉積斷面上,上細(xì)下粗,高潮灘處粘土組分含量相對(duì)較高,水下斜坡和河槽底部粉砂含量較高。3、自然條件下崇明島周邊岸灘沉積環(huán)境影響因子包括:1)南、北支河勢(shì)演變?cè)斐闪顺缑鲘u周?chē)稙┱w沉積環(huán)境分布格局的形成。(1)近年來(lái)南支主槽受到?jīng)_刷、河槽加深,使得崇明島南岸灘窄、坡陡,沉積物顆粒相對(duì)較粗。局部區(qū)域,如南岸上段(白茆沙北水道附近),由于近年來(lái)北水道整體呈淤漲態(tài)勢(shì),沉積物顆粒與南岸其他岸灘斷面相比略細(xì)。(2)北支河道整體束窄,深槽相對(duì)變淺,使得崇明島北岸灘寬同樣較窄,坡度比南岸略緩,由于北支整體處于淤漲狀態(tài),北岸的沉積物顆粒較南岸相對(duì)偏細(xì)。(3)崇明東灘整體不斷向外延伸,使得東灘灘寬、坡緩,沉積物顆粒相對(duì)較細(xì),南北岸不同的沖淤變化特征,也造成了東灘南北側(cè)沉積環(huán)境的差異。2)徑、潮流作用對(duì)岸灘斷面沉積物分布特征影響明顯。崇明島北岸下段和東灘北側(cè)岸灘主要受潮流控制,以細(xì)顆粒泥沙沉積為主,潮灘沉積物相對(duì)較細(xì);南岸中段和北岸上段受徑流影響較大,沉積物相對(duì)較粗。3)風(fēng)浪對(duì)崇明東灘淺灘沉積物具有強(qiáng)烈的分選作用。崇明東灘海域春、夏風(fēng)浪以SSE和SE為主,秋、冬季風(fēng)浪以NNE和NE為主。一方面崇明島東灘南側(cè)受強(qiáng)勁的風(fēng)浪作用影響,使得沉積物粒徑明顯粗于北側(cè);另一方面,崇明東灘0~2 m淺灘處沉積物受風(fēng)浪的分選作用顯著,導(dǎo)致淺灘處沉積物粗化明顯。4)潮灘植被主要影響細(xì)顆粒沉積物在潮間帶的分布。崇明島周?chē)Ｒ?jiàn)的植被包括蘆葦、海三棱呰草和互花米草。潮灘植被的存在,增加了細(xì)顆粒泥沙在植被灘面的沉積速率,促使灘面沉積物細(xì)化。4、河口沙島沉積環(huán)境與流域水沙條件密切相關(guān),河口河勢(shì)演變以及水動(dòng)力過(guò)程對(duì)河口沙島周邊沉積環(huán)境影響顯著,同時(shí)崇明島周邊灘涂圍墾和深水航道建設(shè),使崇明島周邊岸灘沉積環(huán)境一直處在不斷變化之中。近期崇明島整體仍處于淤漲環(huán)境,其中東部淤漲最為明顯,隨著上游來(lái)沙銳減、人類(lèi)活動(dòng)加劇,使得崇明島的淤漲速率略有減緩,部分岸灘斷面水下斜坡則呈后退趨勢(shì),高潮灘處大量的細(xì)顆粒泥沙被圈圍,也導(dǎo)致部分潮灘沉積物整體粗化。崇明島是典型的大型河口沙島,隨著“崇明國(guó)際生態(tài)島”建設(shè)方案的落實(shí),崇明島整體仍將處于南岸相對(duì)穩(wěn)定,北岸、東部略有淤漲的沉積環(huán)境。
【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】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P737.1;P736.21
【圖文】：

圖 2-1 研究區(qū)域（2018 年 5 月）Fig. 2-1 Study area of the Chongming Island2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源2.2.1 沉積物調(diào)查沉積物資料來(lái)源于 2015 年 9 月- 2018 年期間的兩次沉積物采樣調(diào)查，共計(jì)14 條垂直于海岸線(xiàn)的取樣斷面（北岸 4 條；南岸 7 條；東灘 3 條）。采樣方法包括了調(diào)查船在 3m 水深以深區(qū)域用箱式采用器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣；3m 水深以淺區(qū)域，通過(guò)泡沫小船進(jìn)行采樣；高潮灘以上區(qū)域采用從陸上向水邊線(xiàn)人工采樣方法。其中潮下帶部分沉積物主要取自于 2015 年 9 月份，潮間帶部分沉積物資料主要來(lái)自于 2018 年 4-5 月份。每條斷面在高潮灘至河槽主泓或水下岸坡 10m 等深線(xiàn)

圖 2-2 沉積物站點(diǎn)Fig. 2-2 Surface sediment sampling sites around Chongming Island2.2.2 定點(diǎn)水文觀(guān)測(cè)為了獲取崇明島周邊的水沙數(shù)據(jù)，布設(shè)了多個(gè)定點(diǎn)水文觀(guān)測(cè)點(diǎn)（圖 2-3），采樣時(shí)間為 2013 年 7 月洪季大、小潮和 2014 年 1 月枯季大、小潮。現(xiàn)場(chǎng)主要使用 OBS（光學(xué)后向散射濁度計(jì)，型號(hào) OBS-3A，Interv20S，Duratio10 S）和 ADCP（聲學(xué)多普勒流速剖面儀，型號(hào) ADCP-600K，換能器入水水深0.5 m，磁偏角-4，底跟蹤模式 5，水跟蹤模式 1）進(jìn)行觀(guān)測(cè)。在每個(gè)整點(diǎn)使用 OBS進(jìn)行垂線(xiàn)上鹽度和濁度的測(cè)定，并且同步使用六點(diǎn)法采集水樣 600ml，將所采水樣帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行鹽度和含沙量的分析，用以標(biāo)定 OBS 數(shù)據(jù)；ADCP 在潮周期內(nèi)進(jìn)行連續(xù)觀(guān)測(cè)，用來(lái)測(cè)定剖面的流速流向，其中換能器入水水深為 0.5 m，

圖 2-3 水文和風(fēng)浪站點(diǎn)Fig. 2-3 The location of hydrological observations around Chongming Island2.2.3 風(fēng)浪資料崇明東灘東側(cè)風(fēng)浪預(yù)報(bào)資料通過(guò)歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）下載，下載地址為 https://www.ecmwf.int/（ECMWF 官網(wǎng)）。測(cè)站位于 31.50°N，122.15°E（圖 2-3）。2.2.4 地形資料本文收集了長(zhǎng)江口崇明島及其附件歷史海圖資料總共十余幅，各海圖具體信息如表 2-1 所示。其中基準(zhǔn)面為理論基準(zhǔn)面，投影為墨卡托投影。

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本文編號(hào)：2796495