潮汐汊道是位于陸海相互作用區(qū)的主要海岸帶子系統之一,其在港口航道、能源基地、臨港工業(yè)、灘涂開發(fā)、生態(tài)保護等方面已愈來愈重要。與砂質海岸潮汐汊道相比,國內外對基巖海岸潮汐漢道的研究不夠深入,沒有形成比較完整的理論體系。本論文選擇具有代表性的三門灣潮汐汊道系統,運用沉積學、地貌學和同位素年代學等多學科交叉方法,研究人類活動背景下的沉積地貌過程與發(fā)育演變機制,評價潮汐漢道的穩(wěn)定性規(guī)律及其演化趨勢,豐富了基巖海岸潮汐汊道理論研究內容。 根據淺地層剖面探測記錄與鉆孔資料對比,三門灣淺部沉積地層明顯分為四層,第一層以水平狀層理為主,第二層以傾斜狀、交錯狀層理為主,第三層底界面起伏不平,局部有古水道充填沉積。根據不整合面特征和沉積相標志,推斷上部三層為全新世地層,厚度在20～35m之間,古水道充填沉積厚度可達42m。推算全新世平均沉積速率一般為0.2～0.5cm/a。 對18個沉積物柱樣進行巖性、結構分析和210Pb、137Cs年代測定,結果表明,三門灣潮灘為典型的潮汐沉積層理特征,現代沉積速率介于0.6～2.4cm/a；貓頭水道淺水區(qū)以潮汐沉積為主,現代沉積速率介于1.9～2.6cm/a,深潭區(qū)以殘留的風暴驟淤沉積為主,現代沉積速率介于3.9～8.6cm/a。 三門灣沉積過程具有明顯的時間尺度效應和區(qū)域空間差異特征。全新世平均沉積速率與現代沉積速率相差約一個量級,全新世平均沉積速率與水深之間是負相關關系,即水深愈大,沉積速率愈小�，F代沉積速率與水深之間是正相關關系,即水深愈大,沉積速率愈大。 利用不同歷史時期海圖和水下地形圖資料對比分析,結果表明,1930年三門灣海岸、灘槽地貌格局已成型；1930～1964年,三門灣整體上處于穩(wěn)定或緩慢淤積的自然狀態(tài)；1964年以來,受圍涂堵港工程的影響,三門灣海岸線外推明顯,潮灘淤漲加快,汊道深槽普遍淤積。潮汐汊道系統的地貌發(fā)育與演變呈現出明顯的階段性、區(qū)域性特征。 綜合分析,認為地質構造與原始地形、潮流、懸浮泥沙是三門灣發(fā)育演變的主要因素,而近代人類活動(圍涂堵港)通過改變原有的海岸邊界、削弱落潮優(yōu)勢流,促進了潮灘淤漲和深槽淤積,已成為影響三門灣潮汐汊道系統發(fā)育演變的主要營力。 對現有潮汐汊道P-A關系的統計分析方法進行剖析,認為不適用于單個潮汐汊道系統的穩(wěn)定性評價。根據三門灣發(fā)育演變的區(qū)域性、階段性和相似性的特點,從動力地貌學的角度出發(fā),對三門灣復合型潮汐汊道系統進行分區(qū)、分級。基于1964年均衡狀態(tài)下各分級、分區(qū)汊道系統的P和A實測數據的回歸分析,推導出三門灣均衡態(tài)P-A關系式：A=2.49×10-4P0.940974,相關系數R達到0.999。 運用均衡態(tài)P-A關系式,推算1994、2003、2007年各汊道口門達到均衡狀態(tài)下的口門斷面面積和口門斷面平均水深,與實測值進行比較,評價三門灣潮汐汊道系統的穩(wěn)定性變化。結果顯示,人類開發(fā)活動影響下的三門灣潮汐汊道的各個子系統的發(fā)育演變與調整均趨向均衡態(tài)P-A關系曲線,并具有明顯的區(qū)域性、階段性特征。其中,瀝洋港、青山港能夠較快調整、達到均衡狀態(tài)；蛇蟠水道受到晏站涂前沿舌狀淺灘、納潮區(qū)圍涂工程的雙重影響,處于周期性變化狀態(tài)；貓頭水道、三門灣口門受到瀝洋港、青山港、蛇蟠水道演化的多重影響,調整過程復雜多變,具有明顯的滯后特征。 根據三門灣近期圍墾規(guī)劃,預測了各汊道系統發(fā)展趨勢。其中,貓頭水道在今后的二十年內將一直處于快速淤積調整狀態(tài),達到均衡狀態(tài)下的口門斷面平均水深為12.6m,比2003年實測口門斷面平均水深小5m,估算貓頭深潭最大水深將不足35m,可能影響到三門核電站取排水口的水深條件和溫排水擴散能力。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2011
【中圖分類】：P731.23
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目次
第一篇 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國內外研究現狀分析
        1.2.1 國內外潮汐汊道研究進展
        1.2.2 浙江三門灣相關研究進展
        1.2.3 研究方向與展望
    1.3 本文研究工作
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 主要研究內容
        1.3.3 研究方法與技術路線
第二篇 研究區(qū)域概況
    2.1 地形地貌特征
    2.2 水文泥沙特征
    2.3 沉積物來源及分布特征
第三篇 材料與方法
    3.1 淺地層剖面探測與解譯
    3.2 沉積物柱樣采集與分析測試
        3.2.1 沉積物柱樣采集
        3.2.2 沉積物柱樣分析與測試
        3.2.3 沉積物柱樣測年
    3.3 海岸線修測
    3.4 歷史海圖和地形圖數字化處理與分析
        3.4.1 歷史海圖與水下地形圖資料
        3.4.2 數值化處理與分析
    3.5 水文泥沙觀測與分析
第四篇 三門灣潮汐汊道系統的沉積層序與沉積過程
    4.1 全新世沉積層序與沉積過程
        4.1.1 淺部沉積地層結構
        4.1.2 全新世沉積地層厚度與沉積速率
    4.2 現代沉積層序與沉積過程
        4.2.1 典型地貌部位的柱樣沉積物巖性與結構
        4.2.2 現代沉積速率
    4.3 沉積速率的時空變化
        4.3.1 沉積速率的時間尺度效應
        4.3.2 沉積速率的區(qū)域差異特征
    本篇小結
第五篇 三門灣潮汐汊道系統的地貌發(fā)育與演化機制
    5.1 地貌發(fā)育與演變特征
        5.1.1 總體特征
        5.1.2 海岸線推移
        5.1.3 潮灘發(fā)育與演變規(guī)律
        5.1.4 汊道發(fā)育與演變
        5.1.5 口外近濱區(qū)攔門淺灘發(fā)育演變
    5.2 地貌發(fā)育與演化機制
        5.2.1 地貌輪廓受地質構造和原始地形控制
        5.2.2 潮流是地貌發(fā)育與演變的主導因素
        5.2.3 懸浮泥沙是地貌發(fā)育與演變的物質基礎
        5.2.4 岬角挑流作用是深潭發(fā)育與維持的動力機制
        5.2.5 臺風暴潮是灘槽快速沖淤的主要因素
        5.2.6 人類開發(fā)活動已成為潮汐汊道系統演化的主要營力
    本篇小結
第六篇 三門灣潮汐汊道系統的穩(wěn)定性
    6.1 現有潮汐汊道P-A關系的局限性
    6.2 三門灣潮汐汊道系統的均衡態(tài)P-A關系
        6.2.1 三門灣潮汐汊道系統的動力地貌分區(qū)
        6.2.2 三門灣潮汐汊道系統的均衡態(tài)P-A關系式
    6.3 三門灣潮汐汊道系統的穩(wěn)定性評價與趨勢預測
        6.3.1 三門灣潮汐汊道系統的穩(wěn)定性變化
        6.3.2 典型汊道的穩(wěn)定性評價與趨勢預測
    本篇小結
第七篇 結語
    7.1 主要研究進展
    7.2 未來工作展望
參考文獻
作者簡歷

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