丁坝间潮滩地貌变化的经验正交函数分析-论文.pdf

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1、第3O卷第4期海洋学研究Vo1．3ONO．42012年12月JoURNALoFMARINESCIENCESDec．，2012文章编号：1001—909X(2012)04—0037—09丁坝间潮滩地貌变化的经验正交函数分析郭凤霞，邱建立，吴松华，郭国明。(1．浙江大学海洋科学与工程学系，浙江杭州310058；2．中交上航局航道建设有限公司，浙江宁波315200；3．北京科技大学物理系，北京100083)摘要：经验正交函数(EOF)是用来处理原始数据、进行多元统计分析的一种方法。本文将原始距平矩阵分解

2、为空间特征函数和相应的时间特征函数，并用前3个经验正交函数，即表示潮滩总体冲淤变化的第一特征函数，表示季节性冲淤变化的第二特征函数和表示偶然因素扰动引起冲淤变化的第三特征函数的线性组合来反映潮滩的变化，分析浙江瑞安淤泥质潮滩在建立丁坝后的演变规律。初步探讨了动力过程和地貌之间的关系，分析了淤泥质潮滩在丁坝工程影响下的时空变化特征与动力过程的关系；并对第二特征函数对应的动力过程进行详细阐述，结果显示波浪作用是影响浙江瑞安淤泥质潮滩季节性变化的主要因素。关键词：淤泥质潮滩；时空变化；经验正交函数分析中

3、图分类号：P737文献标识码：A时3a的逐月测量资料分别进行EOF分析，得到反映O引言整个潮滩90以上变化的3个经验正交函数，即表示WINANT和INMANl1曾用经验正交函数法对潮滩总体冲淤变化的第一特征函数，表示季节性冲淤沙质海岸的季节性变化作过定量分析，其基本思想是变化的第二特征函数和表示偶然因素扰动引起冲淤将海滩剖面变化中起主导作用的因素，分解为3个表变化的第三特征函数。用这3个经验正交函数的线示海滩剖面基本变化的因子，进而分析海滩地形变化性组合来反映整个潮滩的空间和时间变化特征。空的时空

4、特征。陈子粲等_2也用类似的方法分析了间特征函数代表潮滩地形变化，时间特征函数代表地粤西水东湾海滩剖面变化的空间过程及时间震荡特形变化的时域特征，海滩剖面的时空变化过程在一定性。金庆祥等I5利用经验正交函数分析了杭州湾北程度上反映了过程一响应系统的主要海滩过程。本文岸金汇港泥质潮滩的变化。然而，对于淤泥质潮滩变借助统计分析和动力机理分析相结合的方法，分析潮化的定量研究较少，或是仅仅选择了一两条剖面进行滩冲淤变化与动力要素的关系。利用“场”的概念从研究。整体上分析潮滩的变化，克服了以往用单个点来描述

5、本文以浙江瑞安丁山建成丁坝后的淤积质潮滩潮滩剖面变化的局限性，从整体上揭示浙江瑞安丁山为例，用经验正交函数法(下文简称EOF)对1979—潮滩剖面建立丁坝后的时间和空间变化特征，从中不1982年3a间的逐月高程资料进行分析，对建成丁坝仅可以得到详细的淤泥质潮滩建立丁坝后潮滩变化后淤泥质潮滩的冲淤情况进行定量研究。将3条丁的一般规律，而且有助于对潮滩地貌进行“过程一响坝间1O条剖面和大致位于同一水深的3条等深线历应”分析和地貌演变的预测。收稿日期：2o12—05—09修回日期：201206—06作者

6、简介：郭风霞(1985一)，女，山东菏泽市人，硕士研究生，主要从事海岸演变方面的研究。E—mail：gfxlady@qq．corn·38·海洋学研究30卷4期(北丁坝和4#丁坝间的梅头北平面，4#丁坝和3#丁1研究区概况及统计分析方法坝间的梅头南平面)内1O条剖面(A～J)及大致位于同1．1研究区地理位置和气象条件一水深的3条等深线(a～c)上1979一l982年间3a内本文研究区域为浙江瑞安丁山淤泥质潮滩，位于各个测点逐月测量的高程数据(以吴淞零点为基准面)飞云江口北侧27。46N、120。45

7、E(图1)，所建丁坝为丁进行分析研究。丁坝的具体地理位置和各测点位置见山滩涂促淤工程，包括4条长丁坝和1条顺岸坝，本文图2及表1l6j。选取3条丁坝(3#丁坝，4#丁坝和北丁坝)间2个潮滩图1研究区域地理位置图Fig．1Locationofstudyarea图2丁坝位置和观测桩的分布图Fig．2Positionofgroinsanddistributionofobservationpiles郭凤霞等：丁坝间潮滩地貌变化的经验正交函数分析·39·表1丁坝情况简介P(，)一(n)(4)Tab．1Pos

8、ition，lengthandalignmentofgroinsE。]和对应的时间特征函数f()：名称坝长／m坝走向／(。)备注c()一et／()。(5)北丁坝16361351300m在海中其余的特征函数则视为随机过程而不计。整个矩阵4#丁坝17081271500m在海中3#丁坝17001281500m在海中便可由前3个特征函数的线性组合来表示，即表示潮顺岸坝16000与岸线大致平行潜丁坝，低潮位时位于水面以下滩总体冲淤变化的第一特征函数，表示季节性冲淤变化的第二特征函数和表示偶然