《波流共同作用下的潮間帶濕地沉積動力過程研究》是依託華東師範大學，由楊世倫擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：波流共同作用下的潮間帶濕地沉積動力過程研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊世倫
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
波流共同作用下的沉積動力過程是潮間帶地貌演變的關鍵機制。過去，由於現場資料（特別是波浪資料）獲取困難，這方面的認識十分有限。本項目擬採用近期國際上的先進儀器，選擇有我國特色的開敞淤泥質潮間帶，同步獲取橫斷面上不同代表性部位的波浪、潮流、懸沙（濃度和粒徑）、底床沉積物和灘面沖淤等系列資料，計算波流共同作用下的底床剪下應力（及波、流對其的貢獻）、底床沉積物臨界侵蝕剪下應力和懸沙臨界沉降剪下應力，通過這三種剪下引力的對比確定淹沒期間的侵蝕和淤積時段並分別計算侵蝕和淤積通量，與實測的灘面沖淤結果對比，修正計算參數，進而改進計算方法；同時，進行相同觀測點上動力、泥沙、灘面沖淤過程的關聯分析以及橫斷面上不同觀測點沉積動力過程的對比分析，尋求控制灘面沖淤的關鍵因子。項目有助於豐富潮間帶濕地動力地貌學的理論和方法，提升我國本領域研究在國際上的學術地位，並為潮間帶濕地的綜合管理提供基礎數據和理論支持。
結題摘要
波流共同作用是潮間帶沉積動力過程的重要特徵。但是，過去由於現場高解析度動力資料的缺乏，這方面的認識很有限。本項目採用先進的儀器在長江三角洲前緣潮間帶同步獲取波浪、潮流、懸沙、底床沉積物和灘面沖淤等系列資料，計算波浪剪下應力（τw）、潮流剪下應力（τc）、波-流共同作用下的底床剪下應力（τcw）、底床沉積物臨界侵蝕剪下應力（τce）和懸沙臨界沉降剪下應力（τcd），通過這三種剪下引力的對比確定潮周期內的沖淤時段，並結合懸沙濃度計算侵蝕和淤積通量，從而加深潮間帶沉積動力過程的認識。主要結果和結論有：1）崇明東灘（大潮，向岸風速8 m/s左右）光灘上的τcw（平均0.27 N/m2，最大1.11 N/m2）比相鄰的鹽沼（平均0.06 N/m2，最大0.14 N/m2）平均值大3.5倍，最大值大7倍。光灘上，70%的觀測時段τcw > τce (τce = 0.103 N/m2)；而在鹽沼中，整個觀測時段τcw < τce (τce = 0.116N/m2)。這表明，觀測期間光灘以侵蝕為主，而鹽沼中則是淤積占優勢。光灘上侵蝕通量為−0.92 mm/10s到0.43 mm/10s, 潮周期灘面高程淨變化為~0 −5.4 mm，平均每個潮周期灘面高程淨變化為−3.4 毫米。鹽沼中，沉積通量從~0 mm/10s到0.56 mm/10s，潮周期灘面高程淨變化為~0到 5 mm，平均2.6 mm。2)南匯潮灘潮流具有往複流為主的特性；儘管波浪單獨作用下的底床剪下力τw在大部分淹水期間都小於水流單獨作用下的底床剪下力τc，然而在淺水階段（漲潮初始和即將露灘時段）和高潮位憩流階段正好相反；波流共同作用下的底床剪剪下力τcw一般大於底床沉積物臨界侵蝕剪下力τcr，只在高潮憩流階段小於後者；水體內沉積物垂向交換顯著，高潮低流速階段，由於水體上層泥沙沉降，近底6 cm處懸沙濃度迅速增加至8 g/l，灘面淤積, 然而落潮時增大的底床剪下力τcw使底床泥沙再懸浮，灘面發生侵蝕；高潮憩流階段和漲落潮平流階段的懸沙濃度剖面形成鮮明對比；與根據τcw，τcr和懸沙濃度計算出來的潮周期內灘面淨變化，與PCADP和三樁法觀測的基本一致，灘面發生淨沖刷。然而只考慮τc計算出的結果則是灘面淤積，與實際情況不符。因此，波浪在泥沙運動中的作用不能忽略。
