《遼東淺灘潮流沙脊演化過程及回響機制》是依託中國海洋大學，由朱龍海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：遼東淺灘潮流沙脊演化過程及回響機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱龍海
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本申請擬選取渤海東部遼東半島近海典型潮流沙脊地貌發育區為研究對象，針對其潮流沙脊退化現象，依託908專項海洋地質調查資料和渤海海域地形地貌及近岸工程的系統資料，在分析黃河、海河、遼河等河流年度泥沙入海量變化的基礎上，進行海流、水深地形、表層沉積物等補充調查和潮流沙脊沉積動力過程數值模擬，揭示水動力、泥沙來源和人類活動對潮流沙脊演化的影響，探討控制潮流沙脊退化的主導因素，並預測其發育演化趨勢。研究成果將豐富和發展潮流沙脊成因和發育理論，在潮流沙脊退化方面具有區域性特色，同時為研究區海洋工程建設和海岸帶減災防災提供科學依據。
結題摘要
渤海東部海底地貌由遼東淺灘、渤中淺灘和老鐵山水道三部分組成，是一個在成因上相互聯繫的完整潮流地貌體系。基於沙脊和溝槽海流同步觀測及懸浮體取樣、水深地形測量、表層沉積物取樣及測掃聲吶現場調查資料，結合數值模擬結果，研究了沙脊-溝槽-沙席的地貌類型與分布特徵以及沙脊和沙脊間溝槽的潮流動力特徵，探討了沙波的發育條件以及潮流地貌的演化趨勢和控制因素。研究認為：①老鐵山水道表層沉積物主要為泥質砂質礫，分選極差；遼東淺灘沙脊表層沉積物以砂為主，分選較好；溝槽沉積物主要為粉砂質砂、粉砂等，分選差；渤中淺灘沙席表層沉積物以泥質砂為主，分選較差。②遼東淺灘沙波主要發育在底質粒徑1.6-2.9φ、最大底流速52.2-67.0cm/s、水深16~26m的沙脊脊部，以不對稱沙波為主；沙脊間溝槽底質粒徑3.2~5.3φ，最大底流速33.3-35.0cm/s，不發育沙波。沙波遷移速率在3.19×10-5-2.65×10-4cm/s之間，沙波遷移方向與潮流主流向大體一致，為NNE向。③高、低潮時，沙脊區潮流主流向與沙脊長軸向夾角9-30°；沙脊脊部表層最大流速(103.9-118.8cm/s)小於溝槽相應流速(108.7-124.3cm/s)；沙脊脊部底層最大流速(52.2-67.0cm/s)大於溝槽相應流速(33.3~35.0cm/s)；沙脊脊部和溝槽垂向最大流速變換分界深度約0.7倍水深處。④一個潮周期內沙脊和溝槽沖淤變化可分為2個高流速侵蝕階段(HCE)、4箇中流速平衡階段(MCB)和2個低流速淤積階段(LCD)。沙脊和溝槽在高、低潮時處於高流速侵蝕階段，在轉流時處於低流速淤積階段。由於沙脊脊部和部分溝槽HCE帶走的泥沙大於LCD沉降的泥沙而處於微侵蝕狀態；相反，部分溝槽則處於淤積狀態。⑤老鐵山水道仍然是沙脊和沙席的主要物源區，在高流速動力條件下，水道海底繼續遭受侵蝕，水深會緩慢增加，經老鐵山水道向遼東淺灘和渤中淺灘搬運的泥沙趨於減少。遼東淺灘沙脊與沙脊間溝槽潮流流速的差異導致沙脊脊部逐漸侵蝕，槽部趨於淤淺，脊槽高差逐漸減小，脊槽地貌趨於夷平，沙脊沿潮流主流向發生遷移，沙脊-溝槽地貌進入退化階段。根據研究區目前的潮流格局、水深地形、沉積物粒度和沙波遷移速率分析，遼東淺灘脊槽地貌格局近期仍會保持穩定。本研究成果是潮流沙脊成因和發育理論的補充和完善，對認識渤海水動力、物質輸運具有重要意義。
