辽东浅滩潮流沉积动力地貌学研究.pdf

1、渤海东部的老铁山水道是海水进出渤海的主要通道之一,潮流作用强,发育了由浅滩和水道组成的辽东浅滩潮流地貌体系。辽东浅滩潮流地貌体系由辽东浅滩、渤中浅滩和老铁山水道3部分组成。本文根据“908”项目的表层沉积物分析以及其他项目的海流、水深地形、潮位等相关调查资料,采用Mike3模型建立了北黄海和渤海潮流模型,进行了辽东浅滩潮流沉积区潮流和冲淤数值模拟,分析了泥沙起动与潮流动力及冲淤之间的关系,探讨了辽东浅滩潮流沉积区的地貌演化趋势。研究结果

2、表明:(1)辽东浅滩潮流具有前进波性质,高、低潮时流速较大,而高潮时流速又大于低潮时流速;涨、落潮中间时处于转流状态,流速较小。高潮时,潮流自老铁山水道由东往西进入渤海,至辽东浅滩沙脊和渤中浅滩沙席处呈辐散状分布,东侧沙脊潮流流向北,西侧沙脊和渤中浅滩潮流流向北西。低潮时,潮流经辽东浅滩和渤中浅滩流出渤海。(2)沙脊脊部流速大于沙脊间沟槽流速。低潮时脊部底层最大流速在0.53～0.68m/s之间,沟槽底层最大流速在0.47～0.58m/

3、s之间;高潮时脊部底层最大流速在0.56～0.80m/s之间,沟槽底层最大流速在0.54～0.65m/s之间。高、低潮时,潮流流向与沙脊主轴向成5～18°的夹角。(3)老铁山水道处于微侵蚀状态,侵蚀速率一般小于0.1cm/a;沙脊脊部以微侵蚀为主,侵蚀速率一般在0.2cm/a以下;沙脊间沟槽部分以淤积为主,部分沟槽处于侵蚀状态;渤中浅滩沙席以微侵蚀为主,侵蚀速率小于0.3cm/a。沙脊区东北侧海底呈侵蚀状态,侵蚀速率一般在0.1～0.3

4、cm/a之间;北侧和西北侧海底呈淤积状态,淤积速率在0.3～0.5cm/a之间;渤中浅滩南侧海底呈淤积状态,淤积速率0.1～0.4cm/a;金州湾和普兰店湾呈淤积状态,淤积速率小于0.4cm/a。(4)一个潮周期内沙脊和沟槽的冲淤变化可分为2个高流速侵蚀阶段(HCE)、4个中流速平衡阶段(MCB)和2个低流速淤积阶段(LCD)。沙脊和沟槽在高、低潮时处于高流速侵蚀阶段,在转流时处于低流速淤积阶段。在一个潮周期内,沙脊和沟槽处于侵蚀和淤积

5、的动态变化过程中。高潮时,沙脊和沟槽泥沙往北运移;低潮时,泥沙则往南运移。由于沙脊脊部和部分沟槽高流速侵蚀阶段(HCE)带走的泥沙大于低流速淤积阶段(LCD)沉降的泥沙而处于微侵蚀状态;相反,部分沟槽则处于淤积状态。(5)泥沙起动剪应力和潮流底部最大剪应力具有对应关系。当潮流底部最大剪应力远大于泥沙起动剪应力时,海底以侵蚀为主;当潮流底部最大剪应力与泥沙起动剪应力相当时,海底处于微淤积状态;当潮流底部最大剪应力小于泥沙起动剪应力相当时,