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广西重点港湾沉积动力特征及其冲淤演变

作　者: 张伯虎
导　师: 张国安；陈沈良
学　校: 华东师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 广西重点港湾钦州湾水沙特征表层沉积物冲淤演变
分类号: P736.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 157次
引　用: 2次
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内容摘要

广西沿海南临北部湾,海岸线全长1595 km。岸线曲折,港湾众多,大小港湾有50多个,其中水域面积超过60 km2的大海湾有6个,本文确定珍珠港、防城港、钦州湾和铁山港4个重点港湾为研究区域,研究重点港湾的水文泥沙时空分布特征,并着重分析钦州湾的动力沉积环境与冲淤演变规律。本文选用的实测数据资料包括：2009年2月22-3月22日开展的4个重点港湾水文泥沙大、小潮周日连续观测数据；2008年12月在钦州湾海域按3 km×3 km网格,获取的60个站位表层沉积物样品；1994年、2004年和2009年钦州湾实测水深资料。本文运用水文学、泥沙运动力学和数理统计相结合的方法、研究了重点港湾水文泥沙特征；运用沉积学、动力地貌学、河口动力学等知识,对重点港湾的沉积物特征、分布规律、机理及其运移趋势进行了深入研究；采用数字高程模型(DEM)对海床的地形演变进行定量计算,探讨了重点港湾冲淤演变规律。主要研究成果如下：1.广西沿海潮汐与潮流相辅相成,受控于太平洋传入的潮波,具有驻波性质。重点港湾是典型的日潮海区,潮汐强度中等偏强,而潮流动力偏弱,实测平均流速集中于0.11 m／s～0.83 m／s,落潮流大于涨潮流,流向一般都沿深槽走向或与等深线平行。余流大小湾外大于湾内,表层大于底层,余流速多在10cm／s以下,最大为26.9cm／s,湾外底层余流以朝偏西向流动为主。广西重点港湾海水含沙量较低,平均值在0.0163 kg／m3～0.0421 kg／m3左右,且含沙量随潮变化不大,属低含沙量范畴海域。含沙量分布以钦州湾海域最高,并由此向东(铁山港)、向西(珍珠港)呈减小趋势。广西重点港湾海水盐度较高,实测平均值30.08‰,表现出“西高东低、南高北低”的分布格局。总体而言,广西沿岸重点港湾的水文泥沙呈现出“强潮弱流、高盐低沙”的特征。2.钦州湾海域表层沉积物在横向上,自西向东呈现出西部粗、东部细,分选程度西部好于东部特征；在纵向上,沉积物粒径由内向外粒径从粗到细,大致在5m水深处存在一个明显的界限,该水深以浅区域,砂含量较高,主要沉积砂等较粗物质,该水深以深则以粉砂质粘土,砂含量较低。Flemming的三角图式表明,钦州湾海域沉积动力相对较弱。在此基础上,根据水动力差异,物源不同,将研究区划分为5m水深以浅的西部区、5m水深以浅的东部区和5m水深以深区等3个沉积区。3.2004～2009年钦州湾海域整体表现出淤积面积大于冲刷面积,但淤积程度弱于冲刷程度。冲刷区域主要集中于贯穿全湾的潮流深槽内,淤积区域大致集中于深槽以外区域,大部分淤积厚度小于0.5m,淤积程度总体上向外海呈增大趋势。水深断面对比表明,三槽均有不同程度的刷深,但最大水深离岸距离摆动很小,深槽在平面位置上更趋稳定。由于海域泥沙来源少,海域落潮流速大于涨潮流速,潮流流路摆荡小,涨落潮流向多与深槽的走向一致,致使航道开挖后不致出现大的泥沙问题。选定湾颈大潮落潮流速1.00m／s是确保潮流深槽稳定的临界条件,内湾水面积至少需保持在100km2,若小于100 km2,深槽将会出现淤浅和动荡,这一临界条件对于深水航道的维护具有重要的借鉴意义。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
目录  11-13
第一章:绪论  13-20
  1.1 研究意义  13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 关于水沙特征的国内外研究现状  13-14
    1.2.2 岸滩和海床冲淤演变的国内外研究现状  14-15
    1.2.3 广西沿岸重点港湾研究现状  15-16
  1.3 研究目标和内容  16-17
  1.4 资料来源  17-18
    1.4.1 潮位资料  17
    1.4.2 水文泥沙资料  17
    1.4.3 沉积物资料  17-18
    1.4.4 地形资料  18
  1.5 研究方法  18-20
第二章:广西重点港湾概况、水动力状况  20-34
  2.1 研究区概况  20-21
  2.2 区域地质地貌  21-22
  2.3 水动力特征  22-34
    2.3.1 潮波  22-23
    2.3.2 潮汐  23-26
    2.3.3 潮流  26-32
    2.3.4 波浪  32
    2.3.5 径流  32-34
第三章:广西重点港湾水文泥沙特征  34-47
  3.1 广西重点港湾潮流特征  34-40
    3.1.1 流速流向  34-36
    3.1.2 潮流历时  36-37
    3.1.3 最大可能流速  37-38
    3.1.4 余流  38-40
  3.2 含沙量特征  40-41
    3.2.1 空间分布特征  40
    3.2.2 时间分布特征  40-41
  3.3 盐度特征  41-46
    3.3.1 空间分布特征  42-43
    3.3.2 时间分布特征  43-46
  3.4 小结  46-47
第四章:广西重点港湾沉积物分异特征与规律  47-57
  4.1 资料来源与分析方法  47-49
  4.2 表层沉积物分布  49-51
  4.3 表层沉积物分布规律  51-54
    4.3.1 横向变化  51-52
    4.3.2 纵向变化  52-54
  4.4 沉积动力分区  54-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章:广西重点港湾冲淤演变分析  57-68
  5.1 研究方法  59
  5.2 钦州湾冲淤演变分析  59-61
  5.3 潮流深槽稳定性分析  61-67
    5.3.1 深槽冲淤幅度  61-65
    5.3.2 深槽稳定性定量估算  65-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章:结论与展望  68-71
  6.1 结论  68-70
  6.2 展望  70-71
参考文献  71-75
硕士期间发表的论文情况  75-76
致谢  76

广西重点港湾沉积动力特征及其冲淤演变

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