广西重点港湾沉积动力特征与其冲淤演变

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1、华东师范大学2010届硕士研究生学位论文第一章绪论1．1研究意义第一章：绪论广西沿海岸线曲折、港湾众多，自西向东有珍珠港、防城港、钦州湾、大风江口、廉州湾和铁山港等六个重要港湾。港口资源非常突出，港湾作为浅海区域重要的沉积地貌单元，是海岸带的重要组成部分，其作为港口航道、旅游、海水养殖资源的重要性早已被认识。近年来，广西沿海港湾地区的港口建设及邻近地区的开发活动，使港湾的地形、水动力和沉积环境发生了巨大变化，这些变化已严重影响港口发展及其开发活动规划。本文通过对重点港湾的海洋水文、地形地貌及沉积动力的综合研究，加强港湾地区的水沙特征研究，分析和研究重点港湾沉积现状和冲淤演变规律，了解港湾沉积环

2、境及未来的演变趋势，为港口规划及重大临海工业用海规划提供基础数据，为管理和决策提供科学依据，为广西沿海早日形成经济发展新的一极服务。1．2国内外研究现状1．2．1关于水沙特征的国内外研究现状Po蛐“1954)在研究荷兰北部瓦登海的淤泥质潮滩时，提出了“沉积滞后”作用(settlill出lag)，S仃aaten和Kuenen(1957)又提出了“冲刷滞后”作用(scourlag)。R．A．Falconer等(1992)对英国的Humber河口悬沙通量进行了数值模拟。A．Ruiz等(1994)研究了西班牙U幽bai河口，分析了在主要受潮流作用影响下泥沙分布的动力响应特征。上世纪70年代L．D、撕g

3、ht等通过对密西西比河的研究分析，根据惯性力、摩擦阻力及浮力对水流产生的不同作用，从动力角度提出了水流扩散泥沙研究沉积的模式。KeviIls．Black(1998)对英国的Humber河口泥沙运动的水动力学特征进行了研究。Hennall黜dderinll(1lof等(2000)对荷兰Ems如y河口的一个潮汐通道系统的悬沙浓度，在时间上的分布特征以及输移规律进行了研究。GR．瞰ersall等(2003)对英国Tamar河口悬沙浓度的垂线分布特征进行了观测研究，建立了二维潮流模型和悬沙输移模型。国内：谷国传(1986)根据长江口外水域同步水沙观测资料，对该水域的泥沙分布特征进行分析，并讨论了悬沙分

4、布与动力因子和地形之间的关系。林秉南(1988)以杭州湾作为研究对象，进行了不平衡输沙条件下，混合型河口的悬移质含沙量及河床变形的二维数值模拟。窦国仁等(1995)采用波浪和潮流共同作华东师范大学2010届硕士研究生学位论文第一章绪论用下的悬沙输移和挟沙力公式建立了河口海岸平面二维泥沙模型。李九发等(1995)研究了长江河口的底沙运动规律，分析了长江河口床面泥沙颗粒组成的平面分布差异。陈波(1999)根据廉洲湾海洋动力场形成机制，探讨了北海港域泥沙运移趋势。李广雪(1999)利用遥感数据和实测水文泥沙资料，对河口滨海区含沙水层特征进行了分析。谢文辉等(2000)通过对崎岖列岛邻近海域实测水文泥

5、沙资料，从动力学的角度阐述了该区泥沙输运和沉积机制，得出流急、悬沙浓度高而落淤少是该区的主要特点。陈沈良等(2000)对杭州湾口15个测站的大、中、小潮悬沙浓度的变化规律进行了分析，得出该地区流速变化与悬沙浓度的对应关系。吴加学等(2003)应用ADCP和声学悬浮泥沙观测系统，观测了长江河口不同潮型和流态下流速和悬浮泥沙浓度，并对其时空分布进行了分析。陈沈良等(2004)根据近年来长江口及其7隘近海域8个测站的表层悬沙连续观测资料，结合水动力，对悬沙浓度时空分布特征进行分析。1．2．2岸滩和海床冲淤演变的国内外研究现状对于岸滩和海床冲淤演变的研究，国外许多学者从不同方面进行了大量的研究。海岸演

6、变是一个复杂的过程，影响其冲淤演变的因素很多，没有一个冲淤事件是由单因子所引起的，最主要的因子有：径流、输沙量、近岸潮流(Bird，1996；Trenhaile，1997)。海湾的冲淤演变除受波、浪、流作用外，还受生物、天气等因素的影响(Anderson,1983；Kirby,et．al，1983；Trenhalle，1997)。相关研究文献有：H．O．Jleoiifleb(1991)提出了在海岸作用过程中，由于泥沙冲淤所造成的水下斜坡剖面演化的数学模式，导出了描述海底变形的方程。Barusseau，J．P．(1998)等通过现场观测和地形图资料比对等方法对在塞内加尔河建Diama大坝后，河口

7、区的地貌和泥沙输运发生的变化作了分析。Thomas，C．G(2001)等对英国默西河口(theMerseyEstuary)1871到1997年间的地貌演变进行分析，通过因子分析和水动力数值模拟的综合运用对演变过程作了机理探讨。Pritchard，D(2002)利用数学模型研究了潮滩地形与潮差和泥沙供应的关系，指出潮汐的不对称现象会使潮滩的坡度变陡，从长远的观点看，在落潮流控制下的潮滩会因侵蚀而逐渐