福宁湾海域冬季大潮期悬浮泥沙输运特征
发布时间：2021-12-10 00:11
基于2014年12月在福宁湾附近海域8个站位的同步水文泥沙观测资料,分析了冬季大潮期悬浮泥沙分布以及输运通量的变化规律,并结合理查森数、水体混合所需的势能、潮动力引起的水体势能变化率的计算结果,初步探讨了水体的垂向混合对于悬浮泥沙垂向分布的影响,研究了悬浮泥沙的输运机制。结果表明,从湾内到湾外,温度、盐度总体上呈现递增的趋势;平面上各站位悬浮泥沙浓度由湾内向湾外递减;潮周期内悬浮泥沙浓度变化存在不对称性,总体来说,湾内及湾口处（1#站除外）涨潮阶段悬浮泥沙浓度高,湾外（4#站除外）落潮阶段悬浮泥沙浓度较高。从湾内向湾外,随着水深的增加潮周期内水体的垂向混合逐渐减弱,悬沙浓度的垂向差异逐渐增大。悬浮泥沙输运在湾内及湾口整体表现为向陆输运,在湾外为向海输运。在湾内及湾口处,各分层悬浮泥沙的输运方向大多向陆,且量值较高,而湾外的悬浮泥沙输运方向在垂向上存在差异。由于潮流不对称以及悬浮泥沙的滞后效应引起的潮泵项输运对总的悬浮泥沙通量起主要贡献。
【文章来源】：海洋地质与第四纪地质. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
实测浊度与含沙量相关曲线图（冬季3#站）Fig.2Thecurveofturbidityandsedimentconcentrationwas
除湾外的7#、8#站位以及湾内的1#站位，落潮阶段的垂向平均悬浮泥沙含量大于涨潮阶段外，其余各站位涨潮阶段的垂向平均悬浮泥沙含量均大于落潮阶段。根据悬浮泥沙浓度时间序列图（图6），各站位表层悬浮泥沙浓度低，底层悬浮泥沙浓度高，悬浮泥沙浓度变化滞后于流速变化。各站位表、底层潮平均悬浮泥沙浓度的最大差值出现在5#站位，差值为153.1mg/L；最小差值出现在7#站位，差值为48.7mg/L。对比流速与悬浮泥沙浓度时间序列图，从涨潮初期开始，各站位随着流速逐渐增大，底部泥沙的再悬浮作用以及水体垂向各层剪切形成湍流增强，底层泥沙再悬浮导致水体中悬浮泥沙浓度逐渐升高[28-29]；涨憩时刻由于流速较小，湍流混合减弱，泥沙颗粒受到的重力与湍流提供的支持力的平衡被打破，悬浮泥沙加速沉降到底层从而导致表底图4各站位垂向平均海流矢量图Fig.4Verticalaveragecurrentvectorofeachstation图5各站位涨、落潮垂向平均悬浮泥沙浓度平面分布图Fig.5Horizontaldistributionofverticalmeansuspendedsedimentconcentrationateachstation66海洋地质与第四纪地质2020年6月
流的不对称现象变得明显，各站位的潮泵项输运占据主导地位。总体而言，潮泵项对于研究区的悬浮泥沙输运起主要贡献。4讨论4.1水体垂向混合对悬浮泥沙垂向分布的影响对于陆架浅海区域，水体的垂向混合主要控制因素包括海表面的热辐射、潮流剪切以及风的搅动，前者抑制水体的垂向混合，后两者起到促进作用[22-23]。水体的垂向混合状态对悬浮泥沙的垂向分布有明显的影响，水体垂向混合较弱而出现层化时会抑制底层悬浮泥沙的向上扩散[18,30]。为了描述水体的垂向混合状态，我们利用梯度Richardson数来描述水体的稳定程度，并根据In（Rig/0.25）进行绘图，当In（Rig/0.25）＜0时表示水体垂向混合较好，In（Rig/0.25）＞0时表示水体的垂向混合得到抑制。图7各站位各分层悬浮泥沙输运通量Fig.7Verticalstratifiedsuspendedsedimenttransportcapacityofeachstation68海洋地质与第四纪地质2020年6月
【参考文献】：
期刊论文
[1]闽北附近海域悬浮体输运及通量的季节变化[J]. 薛碧颖,王厚杰,张勇,毕世普,宁泽,胡刚. 海洋地质与第四纪地质. 2018(05)
[2]磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析[J]. 童朝锋,李磊,孟艳秋,王波. 水利水运工程学报. 2018(01)
[3]长江口南支南港的北槽枯季水体中混合、层化与潮汐应变[J]. 李霞,胡国栋,时钟,徐海东,施慧燕. 水运工程. 2013(09)
[4]冬季浙闽沿岸流与台湾暖流在浙南海域的时空变化[J]. 曾定勇,倪晓波,黄大吉. 中国科学:地球科学. 2012(07)
[5]长江口水体表层悬浮泥沙时空分布对环境演变的响应[J]. 陈勇,韩震,杨丽君,徐俊杰,刘曦. 海洋学报(中文版). 2012(01)
[6]北黄海潮流、余流垂直结构及其季节变化[J]. 鲍献文,宋军,姚志刚,乔璐璐,鲍敏,万凯. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(11)
[7]东海闽浙沿岸泥质区沉积特征与古环境记录[J]. 石学法,刘升发,乔淑卿,刘焱光,方习生,吴永华,朱志伟. 海洋地质与第四纪地质. 2010(04)
[8]江苏近岸海域悬沙浓度的时空分布特征[J]. 邢飞,汪亚平,高建华,邹欣庆. 海洋与湖沼. 2010(03)
[9]泉州湾水体结构的潮周期变化[J]. 刘浩,骆智斌,潘伟然. 台湾海峡. 2009(03)
[10]福建近岸浅海沉积物元素丰度及含量变化特征[J]. 张开毕. 福建地质. 2008(04)
博士论文
[1]强潮驱陆架海中的湍流与混合[D]. 刘志宇.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]近期长江口北槽水沙特性及悬沙浓度垂向分布规律[D]. 李远.华东师范大学 2018
[2]乐清湾悬沙输移特性研究[D]. 杨晓东.浙江大学 2010
本文编号：3531561
【文章来源】：海洋地质与第四纪地质. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
实测浊度与含沙量相关曲线图（冬季3#站）Fig.2Thecurveofturbidityandsedimentconcentrationwas
除湾外的7#、8#站位以及湾内的1#站位，落潮阶段的垂向平均悬浮泥沙含量大于涨潮阶段外，其余各站位涨潮阶段的垂向平均悬浮泥沙含量均大于落潮阶段。根据悬浮泥沙浓度时间序列图（图6），各站位表层悬浮泥沙浓度低，底层悬浮泥沙浓度高，悬浮泥沙浓度变化滞后于流速变化。各站位表、底层潮平均悬浮泥沙浓度的最大差值出现在5#站位，差值为153.1mg/L；最小差值出现在7#站位，差值为48.7mg/L。对比流速与悬浮泥沙浓度时间序列图，从涨潮初期开始，各站位随着流速逐渐增大，底部泥沙的再悬浮作用以及水体垂向各层剪切形成湍流增强，底层泥沙再悬浮导致水体中悬浮泥沙浓度逐渐升高[28-29]；涨憩时刻由于流速较小，湍流混合减弱，泥沙颗粒受到的重力与湍流提供的支持力的平衡被打破，悬浮泥沙加速沉降到底层从而导致表底图4各站位垂向平均海流矢量图Fig.4Verticalaveragecurrentvectorofeachstation图5各站位涨、落潮垂向平均悬浮泥沙浓度平面分布图Fig.5Horizontaldistributionofverticalmeansuspendedsedimentconcentrationateachstation66海洋地质与第四纪地质2020年6月
流的不对称现象变得明显，各站位的潮泵项输运占据主导地位。总体而言，潮泵项对于研究区的悬浮泥沙输运起主要贡献。4讨论4.1水体垂向混合对悬浮泥沙垂向分布的影响对于陆架浅海区域，水体的垂向混合主要控制因素包括海表面的热辐射、潮流剪切以及风的搅动，前者抑制水体的垂向混合，后两者起到促进作用[22-23]。水体的垂向混合状态对悬浮泥沙的垂向分布有明显的影响，水体垂向混合较弱而出现层化时会抑制底层悬浮泥沙的向上扩散[18,30]。为了描述水体的垂向混合状态，我们利用梯度Richardson数来描述水体的稳定程度，并根据In（Rig/0.25）进行绘图，当In（Rig/0.25）＜0时表示水体垂向混合较好，In（Rig/0.25）＞0时表示水体的垂向混合得到抑制。图7各站位各分层悬浮泥沙输运通量Fig.7Verticalstratifiedsuspendedsedimenttransportcapacityofeachstation68海洋地质与第四纪地质2020年6月
【参考文献】：
期刊论文
[1]闽北附近海域悬浮体输运及通量的季节变化[J]. 薛碧颖,王厚杰,张勇,毕世普,宁泽,胡刚. 海洋地质与第四纪地质. 2018(05)
[2]磨刀门水道枯季大潮水体层化混合分析[J]. 童朝锋,李磊,孟艳秋,王波. 水利水运工程学报. 2018(01)
[3]长江口南支南港的北槽枯季水体中混合、层化与潮汐应变[J]. 李霞,胡国栋,时钟,徐海东,施慧燕. 水运工程. 2013(09)
[4]冬季浙闽沿岸流与台湾暖流在浙南海域的时空变化[J]. 曾定勇,倪晓波,黄大吉. 中国科学:地球科学. 2012(07)
[5]长江口水体表层悬浮泥沙时空分布对环境演变的响应[J]. 陈勇,韩震,杨丽君,徐俊杰,刘曦. 海洋学报(中文版). 2012(01)
[6]北黄海潮流、余流垂直结构及其季节变化[J]. 鲍献文,宋军,姚志刚,乔璐璐,鲍敏,万凯. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(11)
[7]东海闽浙沿岸泥质区沉积特征与古环境记录[J]. 石学法,刘升发,乔淑卿,刘焱光,方习生,吴永华,朱志伟. 海洋地质与第四纪地质. 2010(04)
[8]江苏近岸海域悬沙浓度的时空分布特征[J]. 邢飞,汪亚平,高建华,邹欣庆. 海洋与湖沼. 2010(03)
[9]泉州湾水体结构的潮周期变化[J]. 刘浩,骆智斌,潘伟然. 台湾海峡. 2009(03)
[10]福建近岸浅海沉积物元素丰度及含量变化特征[J]. 张开毕. 福建地质. 2008(04)
博士论文
[1]强潮驱陆架海中的湍流与混合[D]. 刘志宇.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]近期长江口北槽水沙特性及悬沙浓度垂向分布规律[D]. 李远.华东师范大学 2018
[2]乐清湾悬沙输移特性研究[D]. 杨晓东.浙江大学 2010
本文编号：3531561
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