辽东湾北部海域悬浮泥沙时空变化遥感定量研究.pdf

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1、泥沙研究2011年8月JournalofSedimentReseareh第4期辽东湾北部海域悬浮泥沙时空变化遥感定量研究张明，冯小香，郝媛媛(交通运输部天津水运工程科学研究院工程泥沙交通行业重点实验室，天津300456)摘要：将辽东湾北部浅海海域划分为l2个区，对各区悬沙浓度进行了定量计算，进而分析了悬沙的时空变化，探讨了影响悬沙高值区出现的因素和辽东湾北部海域悬沙的输移方向。结果表明：风速对于海域整体悬沙浓度和浑水区出现的范围有明显影响；辽东湾北部海域悬浮泥沙浓度高值区的出现与风向和潮流的方向有关，而与风速关系不大；近岸地区，涨潮表层平均悬沙浓度明显比落潮时大，5～10m的

2、深水区，落潮表层平均悬沙浓度明显高于涨潮；涨潮悬沙输移主要表现为SW—NE方向，落潮则相反。关键词：遥感；悬浮泥沙；辽东湾中图分类号：TV148文献标识码：A文章编号：0468—155X(2011)04—0015-07河口海岸泥沙分布是近岸环境调查的重要内容，也是近岸水利工程实施过程中的基础性水文资料。常规依靠船舶定位测量方式，测量的密度和频率有限，并且在风浪较大时，数据获取困难，很难把握河口泥沙的宏观运动特征和输移规律。而目前的水色遥感研究经过近三十余年的发展，在河口海岸表层悬浮泥沙监测方面积累了丰富的经验，能够实时、快速、大面积、动态的获取河口地区的表层悬浮泥沙分布情况，

3、已经广泛地应用于近岸表层悬浮泥沙浓度场的监测与泥沙输移趋势的分析研究，为近岸水利工程实施过程中的泥沙监测分析提供了重要资料。恽才兴等⋯、陈鸣等、何青等分析了长江河口悬沙的分布特征和扩散问题；邓明等、陈晓玲等统计分析了珠江河口悬沙的时空变化规律和特点；樊辉等研究了黄河河口水体的光谱特性，并建立了相关的模式。但这些研究对于不同地形和天气下的悬沙分布定量研究不多，尤其在辽河口这种水文泥沙资料较少，周围人海河流较多，江海交互作用复杂的河口近岸地带，采用遥感方式分析不同地形和天气下的悬沙分布，对于研究不同河口区域泥沙的分布特点和河口间的泥沙输移，无疑具有重要意义1研究区概况和遥感数据1

4、．1河口地貌特征辽东湾位于渤海北部，有双台子河(辽河)、大辽河、大凌河、小凌河等河流注入。河流携带的泥沙在河口沿岸堆积，形成了面积较为广阔的淤积质平原海岸，河口口门有拦门沙和浅滩，主要位于双台子河口和大辽河口附近，最大的是蛤蜊岗子滩(原名盖州滩)，其次是西滩。蛤蜊岗子滩西侧和双台子河河口河槽内，分布着很多小型沙洲，而大辽河口为弯道河槽，河道水深条件较好，河道内沙洲相对较少。为定量研究辽东湾北部海域悬浮泥沙时空变化特征，研究将范围限定在西起121。24E、40。59N，东至122。17E、40。30E之间的辽东湾浅海及部分河口水域。收稿日期：2010—12-07作者简介：张明(

5、1981一)，男，河南信阳人，硕士，研究实习员，主要从事海岸带遥感与动力地貌研究。151．2海洋动力条件本海域属于非正规半日潮海区，营口四道沟验潮站多年平均潮差2．74m，最大潮差4．71m。一般天气条件下(风力3—4级)，海区潮流流速较小，一般小于0．8m／s，平均约为0．5m／s，10m等深线附近涨落潮流的最大流速可达1．0m／s。据盘锦海洋站1992—1994年风资料分析，该海域年平均风速5．8m／s，常风向和次常风向分别为SSW和NNE向，出现频率为21％和12．8％。海区由于处于掩护较好的辽东湾顶端，且水深较浅，外海涌浪的作用较小，波浪以风浪为主，常浪向为SSW向，

6、其次为SW向，两者之和超过30％。1．3沉积物分布特征根据2008年蛤蜊岗子滩东侧海域大面积表层沉积物采样数据，西侧参考中国海湾志记载，绘制了辽东湾北部海域沉积物分布图，如图1所示。可以看出，辽东湾北部海域的东侧沉积物以砂质粉砂(ST)和粘土质粉砂(YT)为主，局部地区存在粉砂质砂(TS)、砂一粉砂一粘土(S—T—Y)、粉砂(T)和砂(s)，西侧主要以粘土质粉砂(YT)和粉砂质粘土(TY)为主，一般在近岸边滩会有粉砂(T)分布，蛤蜊岗子滩与西滩等浅滩主要以砂质粉砂(ST)和粉砂质砂(Ts)为主，并夹杂有砂一粉砂一粘土(s—T—Y)，总体来看，本海区的沉积物呈现东粗西细、浅滩附

7、近沉积物明显粗化的特征。图1辽东湾北部海域沉积物类型图Fig．1SedimenttypesinNorthLiaodongBay1．4实测含沙量分布海域含沙量受天气条件影响较大，2004年和2006年在蛤蜊岗子滩以东的海区及大辽河进行了大规模的水文测验，根据实测水文资料，小风天气条件下，大辽河口海区的平均含沙量为0．169kg／m，而在大风天时，海域含沙量明显增大，蛤蜊岗子滩东北侧5m等深线附近表层平均含沙量为0．44kg／m，最大达1．04kg／m。含沙量分布特征是近岸和浅滩附近较大，而向远海逐渐减小；