海南岛西南海域海底沙波沙脊形成演化及其工程意义

发布时间：2020-07-01 15:02

【摘要】：海南岛西南海域海底发育大量沙波沙脊，是威胁海底工程设施安全的重要因素之一，由于相关研究仍处于初步阶段，许多科学问题仍待深入研究。本文根据原位观测数据、沉积物及实测水动力、最新多波束重复测深数据、浅地层剖面，对海南岛西南海域海底沙波沙脊的沉积物特征、形态、分布、成因和迁移演化进行研究。通过研究，得到以下认识：（1）沙波沙脊不仅是现代沉积动力过程形成的，沙脊Ⅰ和沙脊Ⅲ为古近岸残余砂体经过后期改造形成，沙脊Ⅱ和沙脊Ⅳ为现代成因。沙脊Ⅱ两侧沙波倾向相反，与沉积物粒径趋势和水动力表现一致，表层沉积物表现为“槽细脊粗”和“远岸细近岸粗”的特征。（2）研究区发育大量新月形沙丘，其形态受有限水深、往复潮流和泥沙供应的共同影响，沉积物供应及流的强度影响新月形沙丘活动性及形态稳定性。沙丘翼末端能够脱离沙丘产生小沙丘，为沙丘区提供了新的沉积物输运机制，并可能在控制新月形沙丘形态和沙丘规模的演化过程中起了重要作用。（3）研究区集中出现具有残留性质的近对称沙波，为受海平面上升期间多期潮流共同作用的结果。沙波内部层理发生反转，可能发生于琼州海峡贯通后。沙脊之间的小型近对称沙波为现代成因，两侧沉积物相向输运。（4）原位观测发现海底底床高度伴随潮周期变化，底床高程出现周期性厘米级波动，底床高程的快速变化与沙纹的演化和运移有关，是由往复潮流及其不对称性造成的。（5）基于实测水动力数据和沉积物参数的沙波迁移速率计算值与实际观测值较为一致，波浪加入使沙波迁移速度增大8.6%-81.2%。海南岛以南的台风向西移动过程中，研究区近岸水动力及沉积物输运呈现出阶段性的变化，台风能在短期内导致高强度沉积物输运并严重影响沙波迁移，但在长时间尺度不能改变沙波迁移方向，仅能影响沙波的分布。（6）对海底沙波沙脊的研究有助于及时发现管线危险段，有效支持管线的安全运营维护并节约成本。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P737.2
【图文】：

海南岛西南海域海底沙波沙脊形成演化及其工程意义l., 2006）和悬沙输运对沙波形态影响的考虑（Besio and ulscher（1996）模型得到进一步改进，使其更加准确的预测，考虑到线性稳定性分析方法具有一定局限性，研究者开始通海底沙波。Komarova and Newell（2000）将沙波的空间差异和耦合，用弱非线性分析研究有限振幅理想沙波的行为，但是海有被考虑。

英吉利海峡1937，1993年和2007年海底沙波剖面对比（Ferretetal.,2010）

【参考文献】

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本文编号：2736918