遼東淺灘潮流沉積動力地貌學研究.pdf

1、渤海東部的老鐵山水道是海水進出渤海的主要通道之一,潮流作用強,發(fā)育了由淺灘和水道組成的遼東淺灘潮流地貌體系。遼東淺灘潮流地貌體系由遼東淺灘、渤中淺灘和老鐵山水道3部分組成。本文根據(jù)“908”項目的表層沉積物分析以及其他項目的海流、水深地形、潮位等相關調查資料,采用Mike3模型建立了北黃海和渤海潮流模型,進行了遼東淺灘潮流沉積區(qū)潮流和沖淤數(shù)值模擬,分析了泥沙起動與潮流動力及沖淤之間的關系,探討了遼東淺灘潮流沉積區(qū)的地貌演化趨勢。研究結果

2、表明:(1)遼東淺灘潮流具有前進波性質,高、低潮時流速較大,而高潮時流速又大于低潮時流速;漲、落潮中間時處于轉流狀態(tài),流速較小。高潮時,潮流自老鐵山水道由東往西進入渤海,至遼東淺灘沙脊和渤中淺灘沙席處呈輻散狀分布,東側沙脊潮流流向北,西側沙脊和渤中淺灘潮流流向北西。低潮時,潮流經遼東淺灘和渤中淺灘流出渤海。(2)沙脊脊部流速大于沙脊間溝槽流速。低潮時脊部底層最大流速在0.53～0.68m/s之間,溝槽底層最大流速在0.47～0.58m/

3、s之間;高潮時脊部底層最大流速在0.56～0.80m/s之間,溝槽底層最大流速在0.54～0.65m/s之間。高、低潮時,潮流流向與沙脊主軸向成5～18°的夾角。(3)老鐵山水道處于微侵蝕狀態(tài),侵蝕速率一般小于0.1cm/a;沙脊脊部以微侵蝕為主,侵蝕速率一般在0.2cm/a以下;沙脊間溝槽部分以淤積為主,部分溝槽處于侵蝕狀態(tài);渤中淺灘沙席以微侵蝕為主,侵蝕速率小于0.3cm/a。沙脊區(qū)東北側海底呈侵蝕狀態(tài),侵蝕速率一般在0.1～0.3

4、cm/a之間;北側和西北側海底呈淤積狀態(tài),淤積速率在0.3～0.5cm/a之間;渤中淺灘南側海底呈淤積狀態(tài),淤積速率0.1～0.4cm/a;金州灣和普蘭店灣呈淤積狀態(tài),淤積速率小于0.4cm/a。(4)一個潮周期內沙脊和溝槽的沖淤變化可分為2個高流速侵蝕階段(HCE)、4個中流速平衡階段(MCB)和2個低流速淤積階段(LCD)。沙脊和溝槽在高、低潮時處于高流速侵蝕階段,在轉流時處于低流速淤積階段。在一個潮周期內,沙脊和溝槽處于侵蝕和淤積

5、的動態(tài)變化過程中。高潮時,沙脊和溝槽泥沙往北運移;低潮時,泥沙則往南運移。由于沙脊脊部和部分溝槽高流速侵蝕階段(HCE)帶走的泥沙大于低流速淤積階段(LCD)沉降的泥沙而處于微侵蝕狀態(tài);相反,部分溝槽則處于淤積狀態(tài)。(5)泥沙起動剪應力和潮流底部最大剪應力具有對應關系。當潮流底部最大剪應力遠大于泥沙起動剪應力時,海底以侵蝕為主;當潮流底部最大剪應力與泥沙起動剪應力相當時,海底處于微淤積狀態(tài);當潮流底部最大剪應力小于泥沙起動剪應力相當時,