河口區(qū)域是海陸相互作用的核心地帶。懸浮泥沙濃度及輸移特性對(duì)河口海域的生態(tài)環(huán)境、地形演變、潮灘變化起著關(guān)鍵作用,反之亦然。本文以杭州灣為典型研究區(qū)域,研究該區(qū)域懸沙動(dòng)力多時(shí)空變化特征及形成機(jī)制,重點(diǎn)研究潮灘變化條件下懸沙輸運(yùn)動(dòng)力特征的變化趨勢(shì),分析潮灘變化影響懸沙動(dòng)力過程的互饋?zhàn)饔脵C(jī)理,具有重要的科學(xué)及工程意義。本文比較選取了適用于杭州灣海域的Landsat、GOCI衛(wèi)星懸沙濃度反演算法,建立了杭州灣表層懸沙濃度反演模型,其中Landsat反演算法平均相對(duì)誤差為15.6%。基于FVCOM水動(dòng)力數(shù)值模型及ESSed泥沙數(shù)值模型,雙向耦合水沙密度,引入浮泥對(duì)底邊界層的影響,考慮細(xì)顆粒泥沙絮凝作用對(duì)沉降速度的影響,建立了考慮浮泥-密度場-潮灘變化的跨尺度三維水沙耦合數(shù)值模型(ESed)。模型應(yīng)用于杭州灣,采用實(shí)測(cè)水沙數(shù)據(jù)及遙感反演數(shù)據(jù)進(jìn)行多時(shí)空角度驗(yàn)證,具備實(shí)際可行性與可靠性�；谝陨涎芯渴侄�,對(duì)以下杭州灣懸沙動(dòng)力變化特征進(jìn)行了研究:1.杭州灣表層懸沙濃度及最大渾濁帶年際變化特征基于1984～2015年Landsat系列衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、2011～2015年GOCI衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),細(xì)化遙感數(shù)據(jù)篩選原則,最大程度減少懸沙濃度日、月變化在年際變化分析中的干擾。篩選近三十年的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),并將其分為5個(gè)年代組。結(jié)果表明,從年代組a(1984～1988)到年代組e(2013～2015)期間,杭州灣最大渾濁帶(700 mg/L)面積從2205 km2下降為647 km2,年化下降率為4.57%。各年份組懸沙濃度面積分布類型均為正偏分布,且偏態(tài)系數(shù)由0.63增長至2.03,顯示高懸沙濃度區(qū)域占比不斷降低。長江入海泥沙量的減少,潮灘減少導(dǎo)致的水流挾沙能力降低及局地泥沙來源減少是杭州灣懸沙濃度及最大渾濁帶面積下降的重要原因。洪季錢塘江大洪水通過減小灣頂水深,增大泥沙再懸浮率使得灣頂局部懸沙濃度異常升高。2.杭州灣潮灘-懸沙動(dòng)力特征及其產(chǎn)生機(jī)理基于所建泥沙數(shù)值模型(ESed),分析了杭州灣懸沙濃度時(shí)空變化特征、多時(shí)空角度懸沙輸移機(jī)制,以及南岸淺灘局部輸沙特征。結(jié)果表明:杭州灣懸沙濃度的時(shí)空分布極不均勻。平面上由于水深差異,北岸懸沙濃度明顯低于南岸;垂向上受水體層化的影響,表層懸沙濃度與底層的差異可達(dá)10倍以上。時(shí)間上漲潮期最大懸沙濃度約為落潮期的1.2倍,大潮期懸沙濃度約為小潮期的2倍。杭州灣懸沙呈現(xiàn)“北進(jìn)南出”的運(yùn)移趨勢(shì)。潮泵輸運(yùn)是懸沙凈進(jìn)出杭州灣的主要機(jī)制。受橫向環(huán)流的影響,杭州灣南北兩岸懸沙交換整體上呈現(xiàn)表層向北岸輸移,底層向南岸輸運(yùn)的分布特點(diǎn),具有“北沖南淤”的沖淤分布特征。非線性對(duì)流項(xiàng)、摩擦耗散項(xiàng)對(duì)特征斷面橫向環(huán)流的影響占比之和在60～70%之間,科氏力影響占比從灣頂附近的11%增加至灣口附近的26%。受漲落潮流及地形影響,南岸庵東前沿水域懸沙凈輸運(yùn)呈逆時(shí)針渦旋狀,相應(yīng)的該水域以淤積為主,局部水域沖刷。科氏力的存在減小了庵東水域的沖淤幅度,水深地形則是主導(dǎo)庵東水域懸沙輸運(yùn)特征的重要因素。3.杭州灣潮灘變化與懸沙動(dòng)力特征的互饋?zhàn)饔脵C(jī)理1974至2020年間杭州灣沿岸潮灘累計(jì)減少面積將達(dá)1290km2,占杭州灣面積的25.8%。通過數(shù)值實(shí)驗(yàn),分析了潮灘變化對(duì)杭州灣懸沙濃度、輸運(yùn)特性及地形沖淤的影響及作用機(jī)理。結(jié)果表明:潮灘減少改變了灣內(nèi)流速及底床切應(yīng)力,使得懸沙濃度在乍浦以西/東水域有降低/增加的趨勢(shì)。潮灘減少主要通過影響潮泵效應(yīng),改變?yōu)硟?nèi)縱向懸沙輸運(yùn)特征。1974至2003年,澉浦?jǐn)嗝骊懴驊疑硟敉吭龃?金山、蘆潮港斷面陸向懸沙凈通量減小,杭州灣淤積量減少。2003年后,各斷面懸沙凈通量變化趨勢(shì)與1974至2003年間相反,杭州灣淤積量增大。1974至2020年,潮灘減少后杭州灣岸線縮窄,橫斷面彎道輸沙效應(yīng)增強(qiáng),向南岸輸沙趨勢(shì)加大,南岸潮灘區(qū)沉積率明顯上升。潮灘面積減少后,灣內(nèi)懸沙輸運(yùn)特性的變化主要是水動(dòng)力條件變化導(dǎo)致的,泥沙來源的減少對(duì)灣內(nèi)懸沙輸運(yùn)的影響主要局限于局地范圍之內(nèi)。潮灘變化的地理位置對(duì)杭州灣水沙動(dòng)力特征的影響不同,其中灣頂以上區(qū)域潮灘的減少對(duì)灣內(nèi)水沙特征的影響最大,且影響幅度自灣頂至灣口逐漸降低。各區(qū)域潮灘的減少對(duì)杭州灣水沙環(huán)境特征參數(shù)的影響具有疊加效應(yīng)。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV148
【部分圖文】：

其余衛(wèi)星１６天覆蓋全球一次。同一地區(qū)的拍攝時(shí)刻接近，杭州灣地區(qū)的成像??時(shí)刻在格林烕治時(shí)間０１：３０？０２：３０之間。Ｌａｎｄｓａｔ每張衛(wèi)星影像對(duì)應(yīng)的掃描面積在??１８５?ｋｍ?ｘ?１８５?ｋｍ左右，杭州灣海域一幅Ｌａｎｄｓａｔ衛(wèi)星影像即可完全覆蓋（如

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?２杭州灣懸沙濃度遙感反演??得到較為準(zhǔn)確的校正結(jié)果［６４］，且？１＾八八５只大氣校正方法已內(nèi)置到ＥＮＶＩ軟件中，??使用較為方便，故本文采用ＦＬＡＡＳＨ大氣校正方法，圖２．２為ＥＮＶＩ在Ｗｉｎｄｏｗｓ平??臺(tái)下運(yùn)行ＦＬＡＡＳＨ大氣校正模塊的操作界面。??＇ＥＮＶＩ

?２０１３）間?ＨＪ?ＣＣＤ?灣??注：式中Ｃ為懸沙濃度，單位為ｍｇ／Ｌ；凡．５為各波段的遙感反射率，括號(hào)內(nèi)為各波段的中心波長??實(shí)測(cè)泥沙數(shù)據(jù)點(diǎn)Ｓ１？Ｓ６分布在杭州灣灣內(nèi)水域（測(cè)點(diǎn)位置見圖２．３），數(shù)據(jù)測(cè)??量時(shí)間與２０００年９月２日的Ｌａｎｄｓａｔ?７?ＥＴＭ＋衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)同步１２３］。各經(jīng)驗(yàn)算法的反??演誤差如表２．３所示，反演算法Ｒｌ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４的反演值與實(shí)測(cè)值的平均相對(duì)誤??差分別為５０．２?％、３５．０％、５１．４％、１５．６％。??：層??＇Ａ??１２０．７?１２１．２?１２１．７?１２２．２??Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ?Ｅ（ｄｅ＾ｒｅｅ）??圖２．３杭州灣測(cè)點(diǎn)分布圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｓｔａｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ＨＺＢ??１５??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2862094