海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析
发布时间：2022-02-12 12:06
海滩的演变特征是海岸地形动力学研究的一个重要内容。基于在海口湾假日海滩连续33d的地形剖面观测数据和台风前后表层沉积物粒度参数数据,分析了海口湾中间岸段海滩剖面及沉积物变化特征。利用经验正交函数分析,得出观测期间海口湾海滩有4个主要模态,分别对应于涌浪对海滩的建设过程、当地风浪对海滩的侵蚀过程、台风对海滩的侵蚀过程和海滩特征地形的调整过程。研究结果表明:涌浪和风浪对海滩剖面的作用受到了潮位调制的影响;海口湾海滩显示出遮蔽型海滩变化特征;沉积物粒度参数对海滩变化反应敏感,可以提供丰富的海滩演变信息。
【文章来源】：热带海洋学报. 2019,38(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区海滩连续30d地形观测曲线Fig.3Survivedbeachprofiles
朱士兵等:海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析813.1主要模态分析空间特征函数的极值表示最大变化的区域,而节点指示的是相对稳定的地带,在节点处发生泥沙交换,泥沙在节点两边发生向海或向陆运动,将毗邻区域的淤积和侵蚀划分开,因此剖面在结点两侧呈现反相变化趋势。根据研究区潮位信息及现场观测可知21m、28m、37m和44m处分别代表着滩肩前缘、高潮位、波浪破碎线和低潮位(图5)。图5海口湾海滩地貌特征Fig.5GeomorphologicalfeaturesofHaikouBayBeach第一模态所占总方差为38.73%,空间特征函数分别在20m、27m、30m、45m处出现节点。在30~45m范围内出现峰值,对应着海滩地形的潮间带,说明潮间带是33d内海滩剖面平均变化最大的区间,是海滩形态最主要的响应。从第一空间特征曲线(图4a)特征及相对冲淤线位置可以看出,潮间带(30~45m)发生侵蚀(曲线位于冲淤线以下),侵蚀的泥沙分别向海向海向陆搬运,造成海滩后滨(20m以上)和水下(45m以下)淤积(曲线位于冲淤线以上)。在30m高潮带附近泥沙存在输运并逐渐增强一直延续到45m处的低潮线附近,在波浪破碎的37m处达到峰值。总体来看,空间特征函数表现为潮间带泥沙向岸搬运,海滩处于涌浪剖面的塑造过程中,滩肩变的越来越显著。从第一时间特征函数(图4b)可以看出,7月11日达到峰值后曲线变化逐渐减弱,在7月14日达到最低峰值后曲线变化逐渐增强到最大值,7月25日后曲线又逐渐减低至最小值。这一变化过程与波浪作用过程基本一致,但同时受到潮汐的调制作用
朱士兵等:海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析83带。分选系数σi整体处在中等水平,变化范围在0.45~0.91之间,具体表现为潮上带沉积物分选好,潮间带和潮下带分选中等,且由岸向海沉积物分选系数逐渐增加,分选逐渐变差。海口湾海滩潮上带为极负偏(–2.31),潮间带和潮下带表现为负偏;峰态系数Kφ平均值为6.48,粒度分布尖锐度比较窄。从海滩沉积物粒度参数变化曲线可以看出,在台风强度较弱(热带风暴级)情况下,4个粒度参数均在台风“塔拉斯”作用期间出现明显的变化(图7)。台风期间的高能环境,对沉积物扰动和搬运,使沉积物组分在剖面上发生改变。台风“塔拉斯”作用后,泥沙平均粒径(Mz)介于1.38~1.98Φ,中砂含量占37.36%,海滩表层沉积物整体变粗。潮上带和潮间带分选变化截然不同:潮上带和潮间带分选变差,潮下带分选变好(表2)。这主要是因为台风的到来使潮下带区域成为泥沙交互作用最为明显的区域,由于汇集了来自后滨、外海近岸区以及自身的泥沙,其粒度组合集合了更多种泥沙类型,因此表现为分选性变差。相反,潮间带和潮上带区域在强风浪与高潮位的作用下,原有的泥沙被充分搅动,表层泥沙被重新进行分选,粒度特征较为相似的泥沙更容易落淤在一起,从而整体表现为粒度分选变好。同时,台风的高能动力使得滩面沉积物负偏程度减弱,呈现出更宽的峰态。图7沉积物粒度参数变化Φ=log2d,d为泥沙粒径(单位:mm)Fig.7Variationofsedimentparticlesizeparameters.4讨论4.1海口湾中间岸段海滩月尺度内地形变化及控制因
【参考文献】：
期刊论文
[1]强潮海滩响应威马逊台风作用动力沉积过程研究——以北海银滩为例[J]. 黎树式,戴志军,葛振鹏,庞文鸿,魏稳,梅雪菲,黄鹄. 海洋工程. 2017(03)
[2]波控中等潮差海滩剖面时空变化过程研究[J]. 于吉涛,丁圆婷,程璜鑫,陈子燊. 海洋通报. 2015(05)
[3]海南岛南渡江河口动力沉积模式[J]. 谢华亮,戴志军,吴莹,陈炜,林益帆,魏稳,葛振鹏,高近娟. 沉积学报. 2014(05)
[4]海洋沉积物粒度参数3种计算方法的对比研究[J]. 刘志杰,公衍芬,周松望,余佳,刘焱光,殷汝广,程永寿. 海洋学报(中文版). 2013(03)
[5]海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析[J]. 周晗宇,陈沈良,钟小菁,王道儒,陈燕萍,谷国传. 热带海洋学报. 2013(01)
[6]粤东汕尾岬间海滩体积短期变化分析[J]. 李志龙,陈子燊,戴志军. 中山大学学报(自然科学版). 2004(02)
[7]波控岬间海滩剖面短期变化过程分析[J]. 戴志军,陈子,张清凌. 热带地理. 2001(03)
[8]海滩剖面时空变化过程分析[J]. 陈子燊. 海洋通报. 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]海南岛南渡江于流河回泥沙转运与现代地貌过程[J]. 田明,李春初. 热带地理. 1994(02)
本文编号：3621687
【文章来源】：热带海洋学报. 2019,38(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区海滩连续30d地形观测曲线Fig.3Survivedbeachprofiles
朱士兵等:海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析813.1主要模态分析空间特征函数的极值表示最大变化的区域,而节点指示的是相对稳定的地带,在节点处发生泥沙交换,泥沙在节点两边发生向海或向陆运动,将毗邻区域的淤积和侵蚀划分开,因此剖面在结点两侧呈现反相变化趋势。根据研究区潮位信息及现场观测可知21m、28m、37m和44m处分别代表着滩肩前缘、高潮位、波浪破碎线和低潮位(图5)。图5海口湾海滩地貌特征Fig.5GeomorphologicalfeaturesofHaikouBayBeach第一模态所占总方差为38.73%,空间特征函数分别在20m、27m、30m、45m处出现节点。在30~45m范围内出现峰值,对应着海滩地形的潮间带,说明潮间带是33d内海滩剖面平均变化最大的区间,是海滩形态最主要的响应。从第一空间特征曲线(图4a)特征及相对冲淤线位置可以看出,潮间带(30~45m)发生侵蚀(曲线位于冲淤线以下),侵蚀的泥沙分别向海向海向陆搬运,造成海滩后滨(20m以上)和水下(45m以下)淤积(曲线位于冲淤线以上)。在30m高潮带附近泥沙存在输运并逐渐增强一直延续到45m处的低潮线附近,在波浪破碎的37m处达到峰值。总体来看,空间特征函数表现为潮间带泥沙向岸搬运,海滩处于涌浪剖面的塑造过程中,滩肩变的越来越显著。从第一时间特征函数(图4b)可以看出,7月11日达到峰值后曲线变化逐渐减弱,在7月14日达到最低峰值后曲线变化逐渐增强到最大值,7月25日后曲线又逐渐减低至最小值。这一变化过程与波浪作用过程基本一致,但同时受到潮汐的调制作用
朱士兵等:海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析83带。分选系数σi整体处在中等水平,变化范围在0.45~0.91之间,具体表现为潮上带沉积物分选好,潮间带和潮下带分选中等,且由岸向海沉积物分选系数逐渐增加,分选逐渐变差。海口湾海滩潮上带为极负偏(–2.31),潮间带和潮下带表现为负偏;峰态系数Kφ平均值为6.48,粒度分布尖锐度比较窄。从海滩沉积物粒度参数变化曲线可以看出,在台风强度较弱(热带风暴级)情况下,4个粒度参数均在台风“塔拉斯”作用期间出现明显的变化(图7)。台风期间的高能环境,对沉积物扰动和搬运,使沉积物组分在剖面上发生改变。台风“塔拉斯”作用后,泥沙平均粒径(Mz)介于1.38~1.98Φ,中砂含量占37.36%,海滩表层沉积物整体变粗。潮上带和潮间带分选变化截然不同:潮上带和潮间带分选变差,潮下带分选变好(表2)。这主要是因为台风的到来使潮下带区域成为泥沙交互作用最为明显的区域,由于汇集了来自后滨、外海近岸区以及自身的泥沙,其粒度组合集合了更多种泥沙类型,因此表现为分选性变差。相反,潮间带和潮上带区域在强风浪与高潮位的作用下,原有的泥沙被充分搅动,表层泥沙被重新进行分选,粒度特征较为相似的泥沙更容易落淤在一起,从而整体表现为粒度分选变好。同时,台风的高能动力使得滩面沉积物负偏程度减弱,呈现出更宽的峰态。图7沉积物粒度参数变化Φ=log2d,d为泥沙粒径(单位:mm)Fig.7Variationofsedimentparticlesizeparameters.4讨论4.1海口湾中间岸段海滩月尺度内地形变化及控制因
【参考文献】：
期刊论文
[1]强潮海滩响应威马逊台风作用动力沉积过程研究——以北海银滩为例[J]. 黎树式,戴志军,葛振鹏,庞文鸿,魏稳,梅雪菲,黄鹄. 海洋工程. 2017(03)
[2]波控中等潮差海滩剖面时空变化过程研究[J]. 于吉涛,丁圆婷,程璜鑫,陈子燊. 海洋通报. 2015(05)
[3]海南岛南渡江河口动力沉积模式[J]. 谢华亮,戴志军,吴莹,陈炜,林益帆,魏稳,葛振鹏,高近娟. 沉积学报. 2014(05)
[4]海洋沉积物粒度参数3种计算方法的对比研究[J]. 刘志杰,公衍芬,周松望,余佳,刘焱光,殷汝广,程永寿. 海洋学报(中文版). 2013(03)
[5]海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析[J]. 周晗宇,陈沈良,钟小菁,王道儒,陈燕萍,谷国传. 热带海洋学报. 2013(01)
[6]粤东汕尾岬间海滩体积短期变化分析[J]. 李志龙,陈子燊,戴志军. 中山大学学报(自然科学版). 2004(02)
[7]波控岬间海滩剖面短期变化过程分析[J]. 戴志军,陈子,张清凌. 热带地理. 2001(03)
[8]海滩剖面时空变化过程分析[J]. 陈子燊. 海洋通报. 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]海南岛南渡江于流河回泥沙转运与现代地貌过程[J]. 田明,李春初. 热带地理. 1994(02)
本文编号：3621687
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