?跒持虚g岸段海灘剖面短期時空變化及沉積動態(tài)分析
發(fā)布時間:2022-02-12 12:06
海灘的演變特征是海岸地形動力學(xué)研究的一個重要內(nèi)容。基于在?跒臣偃蘸┻B續(xù)33d的地形剖面觀測數(shù)據(jù)和臺風(fēng)前后表層沉積物粒度參數(shù)數(shù)據(jù),分析了?跒持虚g岸段海灘剖面及沉積物變化特征。利用經(jīng)驗正交函數(shù)分析,得出觀測期間?跒澈┯4個主要模態(tài),分別對應(yīng)于涌浪對海灘的建設(shè)過程、當(dāng)?shù)仫L(fēng)浪對海灘的侵蝕過程、臺風(fēng)對海灘的侵蝕過程和海灘特征地形的調(diào)整過程。研究結(jié)果表明:涌浪和風(fēng)浪對海灘剖面的作用受到了潮位調(diào)制的影響;?跒澈╋@示出遮蔽型海灘變化特征;沉積物粒度參數(shù)對海灘變化反應(yīng)敏感,可以提供豐富的海灘演變信息。
【文章來源】:熱帶海洋學(xué)報. 2019,38(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)海灘連續(xù)30d地形觀測曲線Fig.3Survivedbeachprofiles
朱士兵等:海口灣中間岸段海灘剖面短期時空變化及沉積動態(tài)分析813.1主要模態(tài)分析空間特征函數(shù)的極值表示最大變化的區(qū)域,而節(jié)點指示的是相對穩(wěn)定的地帶,在節(jié)點處發(fā)生泥沙交換,泥沙在節(jié)點兩邊發(fā)生向;蛳蜿戇\動,將毗鄰區(qū)域的淤積和侵蝕劃分開,因此剖面在結(jié)點兩側(cè)呈現(xiàn)反相變化趨勢。根據(jù)研究區(qū)潮位信息及現(xiàn)場觀測可知21m、28m、37m和44m處分別代表著灘肩前緣、高潮位、波浪破碎線和低潮位(圖5)。圖5?跒澈┑孛蔡卣鱂ig.5GeomorphologicalfeaturesofHaikouBayBeach第一模態(tài)所占總方差為38.73%,空間特征函數(shù)分別在20m、27m、30m、45m處出現(xiàn)節(jié)點。在30~45m范圍內(nèi)出現(xiàn)峰值,對應(yīng)著海灘地形的潮間帶,說明潮間帶是33d內(nèi)海灘剖面平均變化最大的區(qū)間,是海灘形態(tài)最主要的響應(yīng)。從第一空間特征曲線(圖4a)特征及相對沖淤線位置可以看出,潮間帶(30~45m)發(fā)生侵蝕(曲線位于沖淤線以下),侵蝕的泥沙分別向海向海向陸搬運,造成海灘后濱(20m以上)和水下(45m以下)淤積(曲線位于沖淤線以上)。在30m高潮帶附近泥沙存在輸運并逐漸增強一直延續(xù)到45m處的低潮線附近,在波浪破碎的37m處達(dá)到峰值?傮w來看,空間特征函數(shù)表現(xiàn)為潮間帶泥沙向岸搬運,海灘處于涌浪剖面的塑造過程中,灘肩變的越來越顯著。從第一時間特征函數(shù)(圖4b)可以看出,7月11日達(dá)到峰值后曲線變化逐漸減弱,在7月14日達(dá)到最低峰值后曲線變化逐漸增強到最大值,7月25日后曲線又逐漸減低至最小值。這一變化過程與波浪作用過程基本一致,但同時受到潮汐的調(diào)制作用
朱士兵等:?跒持虚g岸段海灘剖面短期時空變化及沉積動態(tài)分析83帶。分選系數(shù)σi整體處在中等水平,變化范圍在0.45~0.91之間,具體表現(xiàn)為潮上帶沉積物分選好,潮間帶和潮下帶分選中等,且由岸向海沉積物分選系數(shù)逐漸增加,分選逐漸變差。?跒澈┏鄙蠋闃O負(fù)偏(–2.31),潮間帶和潮下帶表現(xiàn)為負(fù)偏;峰態(tài)系數(shù)Kφ平均值為6.48,粒度分布尖銳度比較窄。從海灘沉積物粒度參數(shù)變化曲線可以看出,在臺風(fēng)強度較弱(熱帶風(fēng)暴級)情況下,4個粒度參數(shù)均在臺風(fēng)“塔拉斯”作用期間出現(xiàn)明顯的變化(圖7)。臺風(fēng)期間的高能環(huán)境,對沉積物擾動和搬運,使沉積物組分在剖面上發(fā)生改變。臺風(fēng)“塔拉斯”作用后,泥沙平均粒徑(Mz)介于1.38~1.98Φ,中砂含量占37.36%,海灘表層沉積物整體變粗。潮上帶和潮間帶分選變化截然不同:潮上帶和潮間帶分選變差,潮下帶分選變好(表2)。這主要是因為臺風(fēng)的到來使潮下帶區(qū)域成為泥沙交互作用最為明顯的區(qū)域,由于匯集了來自后濱、外海近岸區(qū)以及自身的泥沙,其粒度組合集合了更多種泥沙類型,因此表現(xiàn)為分選性變差。相反,潮間帶和潮上帶區(qū)域在強風(fēng)浪與高潮位的作用下,原有的泥沙被充分?jǐn)噭?表層泥沙被重新進(jìn)行分選,粒度特征較為相似的泥沙更容易落淤在一起,從而整體表現(xiàn)為粒度分選變好。同時,臺風(fēng)的高能動力使得灘面沉積物負(fù)偏程度減弱,呈現(xiàn)出更寬的峰態(tài)。圖7沉積物粒度參數(shù)變化Φ=log2d,d為泥沙粒徑(單位:mm)Fig.7Variationofsedimentparticlesizeparameters.4討論4.1?跒持虚g岸段海灘月尺度內(nèi)地形變化及控制因
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強潮海灘響應(yīng)威馬遜臺風(fēng)作用動力沉積過程研究——以北海銀灘為例[J]. 黎樹式,戴志軍,葛振鵬,龐文鴻,魏穩(wěn),梅雪菲,黃鵠. 海洋工程. 2017(03)
[2]波控中等潮差海灘剖面時空變化過程研究[J]. 于吉濤,丁圓婷,程璜鑫,陳子燊. 海洋通報. 2015(05)
[3]海南島南渡江河口動力沉積模式[J]. 謝華亮,戴志軍,吳瑩,陳煒,林益帆,魏穩(wěn),葛振鵬,高近娟. 沉積學(xué)報. 2014(05)
[4]海洋沉積物粒度參數(shù)3種計算方法的對比研究[J]. 劉志杰,公衍芬,周松望,余佳,劉焱光,殷汝廣,程永壽. 海洋學(xué)報(中文版). 2013(03)
[5]海口灣西海岸海灘沉積物與海灘穩(wěn)定性分析[J]. 周晗宇,陳沈良,鐘小菁,王道儒,陳燕萍,谷國傳. 熱帶海洋學(xué)報. 2013(01)
[6]粵東汕尾岬間海灘體積短期變化分析[J]. 李志龍,陳子燊,戴志軍. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
[7]波控岬間海灘剖面短期變化過程分析[J]. 戴志軍,陳子,張清凌. 熱帶地理. 2001(03)
[8]海灘剖面時空變化過程分析[J]. 陳子燊. 海洋通報. 2000(02)
[9]Analysis of the dynamic characteristics and stochastic simulation on variations of beach volumes[J]. Chen Zishen(Institute of Estuarine and Coastal Research of Zhongshan University, Guangzhou 510275, China). Acta Oceanologica Sinica. 1995(03)
[10]海南島南渡江于流河回泥沙轉(zhuǎn)運與現(xiàn)代地貌過程[J]. 田明,李春初. 熱帶地理. 1994(02)
本文編號:3621687
【文章來源】:熱帶海洋學(xué)報. 2019,38(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)海灘連續(xù)30d地形觀測曲線Fig.3Survivedbeachprofiles
朱士兵等:海口灣中間岸段海灘剖面短期時空變化及沉積動態(tài)分析813.1主要模態(tài)分析空間特征函數(shù)的極值表示最大變化的區(qū)域,而節(jié)點指示的是相對穩(wěn)定的地帶,在節(jié)點處發(fā)生泥沙交換,泥沙在節(jié)點兩邊發(fā)生向;蛳蜿戇\動,將毗鄰區(qū)域的淤積和侵蝕劃分開,因此剖面在結(jié)點兩側(cè)呈現(xiàn)反相變化趨勢。根據(jù)研究區(qū)潮位信息及現(xiàn)場觀測可知21m、28m、37m和44m處分別代表著灘肩前緣、高潮位、波浪破碎線和低潮位(圖5)。圖5?跒澈┑孛蔡卣鱂ig.5GeomorphologicalfeaturesofHaikouBayBeach第一模態(tài)所占總方差為38.73%,空間特征函數(shù)分別在20m、27m、30m、45m處出現(xiàn)節(jié)點。在30~45m范圍內(nèi)出現(xiàn)峰值,對應(yīng)著海灘地形的潮間帶,說明潮間帶是33d內(nèi)海灘剖面平均變化最大的區(qū)間,是海灘形態(tài)最主要的響應(yīng)。從第一空間特征曲線(圖4a)特征及相對沖淤線位置可以看出,潮間帶(30~45m)發(fā)生侵蝕(曲線位于沖淤線以下),侵蝕的泥沙分別向海向海向陸搬運,造成海灘后濱(20m以上)和水下(45m以下)淤積(曲線位于沖淤線以上)。在30m高潮帶附近泥沙存在輸運并逐漸增強一直延續(xù)到45m處的低潮線附近,在波浪破碎的37m處達(dá)到峰值?傮w來看,空間特征函數(shù)表現(xiàn)為潮間帶泥沙向岸搬運,海灘處于涌浪剖面的塑造過程中,灘肩變的越來越顯著。從第一時間特征函數(shù)(圖4b)可以看出,7月11日達(dá)到峰值后曲線變化逐漸減弱,在7月14日達(dá)到最低峰值后曲線變化逐漸增強到最大值,7月25日后曲線又逐漸減低至最小值。這一變化過程與波浪作用過程基本一致,但同時受到潮汐的調(diào)制作用
朱士兵等:?跒持虚g岸段海灘剖面短期時空變化及沉積動態(tài)分析83帶。分選系數(shù)σi整體處在中等水平,變化范圍在0.45~0.91之間,具體表現(xiàn)為潮上帶沉積物分選好,潮間帶和潮下帶分選中等,且由岸向海沉積物分選系數(shù)逐漸增加,分選逐漸變差。?跒澈┏鄙蠋闃O負(fù)偏(–2.31),潮間帶和潮下帶表現(xiàn)為負(fù)偏;峰態(tài)系數(shù)Kφ平均值為6.48,粒度分布尖銳度比較窄。從海灘沉積物粒度參數(shù)變化曲線可以看出,在臺風(fēng)強度較弱(熱帶風(fēng)暴級)情況下,4個粒度參數(shù)均在臺風(fēng)“塔拉斯”作用期間出現(xiàn)明顯的變化(圖7)。臺風(fēng)期間的高能環(huán)境,對沉積物擾動和搬運,使沉積物組分在剖面上發(fā)生改變。臺風(fēng)“塔拉斯”作用后,泥沙平均粒徑(Mz)介于1.38~1.98Φ,中砂含量占37.36%,海灘表層沉積物整體變粗。潮上帶和潮間帶分選變化截然不同:潮上帶和潮間帶分選變差,潮下帶分選變好(表2)。這主要是因為臺風(fēng)的到來使潮下帶區(qū)域成為泥沙交互作用最為明顯的區(qū)域,由于匯集了來自后濱、外海近岸區(qū)以及自身的泥沙,其粒度組合集合了更多種泥沙類型,因此表現(xiàn)為分選性變差。相反,潮間帶和潮上帶區(qū)域在強風(fēng)浪與高潮位的作用下,原有的泥沙被充分?jǐn)噭?表層泥沙被重新進(jìn)行分選,粒度特征較為相似的泥沙更容易落淤在一起,從而整體表現(xiàn)為粒度分選變好。同時,臺風(fēng)的高能動力使得灘面沉積物負(fù)偏程度減弱,呈現(xiàn)出更寬的峰態(tài)。圖7沉積物粒度參數(shù)變化Φ=log2d,d為泥沙粒徑(單位:mm)Fig.7Variationofsedimentparticlesizeparameters.4討論4.1?跒持虚g岸段海灘月尺度內(nèi)地形變化及控制因
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強潮海灘響應(yīng)威馬遜臺風(fēng)作用動力沉積過程研究——以北海銀灘為例[J]. 黎樹式,戴志軍,葛振鵬,龐文鴻,魏穩(wěn),梅雪菲,黃鵠. 海洋工程. 2017(03)
[2]波控中等潮差海灘剖面時空變化過程研究[J]. 于吉濤,丁圓婷,程璜鑫,陳子燊. 海洋通報. 2015(05)
[3]海南島南渡江河口動力沉積模式[J]. 謝華亮,戴志軍,吳瑩,陳煒,林益帆,魏穩(wěn),葛振鵬,高近娟. 沉積學(xué)報. 2014(05)
[4]海洋沉積物粒度參數(shù)3種計算方法的對比研究[J]. 劉志杰,公衍芬,周松望,余佳,劉焱光,殷汝廣,程永壽. 海洋學(xué)報(中文版). 2013(03)
[5]海口灣西海岸海灘沉積物與海灘穩(wěn)定性分析[J]. 周晗宇,陳沈良,鐘小菁,王道儒,陳燕萍,谷國傳. 熱帶海洋學(xué)報. 2013(01)
[6]粵東汕尾岬間海灘體積短期變化分析[J]. 李志龍,陳子燊,戴志軍. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
[7]波控岬間海灘剖面短期變化過程分析[J]. 戴志軍,陳子,張清凌. 熱帶地理. 2001(03)
[8]海灘剖面時空變化過程分析[J]. 陳子燊. 海洋通報. 2000(02)
[9]Analysis of the dynamic characteristics and stochastic simulation on variations of beach volumes[J]. Chen Zishen(Institute of Estuarine and Coastal Research of Zhongshan University, Guangzhou 510275, China). Acta Oceanologica Sinica. 1995(03)
[10]海南島南渡江于流河回泥沙轉(zhuǎn)運與現(xiàn)代地貌過程[J]. 田明,李春初. 熱帶地理. 1994(02)
本文編號:3621687
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