近期崇明岛周边岸滩沉积特征及影响因子探讨

论文摘要

沉积特征是沉积物在地理环境、水动力条件等多种因素长时间作用下的共同作用的结果,蕴含了丰富的沉积环境信息。河口沙岛由于受到河势演变、径潮流相互作用、盐沼植被和人类活动的影响,沉积特征复杂多变。崇明岛是世界上典型的河口沙岛,长江巨量泥沙到达河口后,由于水流分散、咸淡水混合以及径潮流相互作用等因素,沙岛不断发育、延伸,对河口沉积环境演变带来深刻影响。近几十年来,由于长江流域泥沙来源锐减,在复杂的径、潮流和风浪等作用下,崇明岛及其周边沉积环境发生了显著变化,因此研究河口沙岛在自然演变和人类活动影响下的沉积特征及其影响机制,对深入研究河口岸滩演变、丰富河口潮滩沉积理论体系以及保护河口资源与环境具有重要意义。本文基于近五年长江口崇明岛周边岸滩表层沉积物数据、现场定点水沙观测资料以及崇明岛历史海图资料,通过室内实验、数据分析和地形冲淤计算等方法,分析了近期崇明岛周边岸滩沉积物粒度特征和空间差异,研究不同因子对岸滩沉积特征的影响,同时结合上游来沙锐减、围垦工程建设等人类活动因素,对岸滩沉积环境演变趋势进行探讨。具体结论如下:1、崇明岛周边岸滩沉积物中值粒径整体介于9.1134.9μm之间,平均中值粒径为48μm,中值粒径频率曲线呈双峰型分布。沉积物的Shepard分类结果包括粉砂、粉砂质砂、砂、砂-粉砂-粘土、砂质粉砂和粘土质粉砂六种,其中砂质粉砂数量最多,占所有样品的45.2%,在崇明岛周边岸滩均有分布;其次为粉砂质砂,占17.3%,主要位于崇明岛北岸上段和南岸中段的浅滩处;粘土质粉砂占样品的13.0%,主要位于崇明岛北岸下段和东滩北侧的潮间带处。2、沉积物中值粒径总体表现为南岸>北岸>东滩。南、北岸岸滩总体表现为坡陡、滩窄,沉积物自西向东逐渐变细的特征,北岸岸滩坡度略缓,南岸崇头至庙镇之间存在局部细颗粒物质沉积区;东部岸滩滩宽、坡缓,整体表现为“北细南粗”的沉积特征。岸滩沉积断面上,上细下粗,高潮滩处粘土组分含量相对较高,水下斜坡和河槽底部粉砂含量较高。3、自然条件下崇明岛周边岸滩沉积环境影响因子包括:1)南、北支河势演变造成了崇明岛周围岸滩整体沉积环境分布格局的形成。（1）近年来南支主槽受到冲刷、河槽加深,使得崇明岛南岸滩窄、坡陡,沉积物颗粒相对较粗。局部区域,如南岸上段（白茆沙北水道附近）,由于近年来北水道整体呈淤涨态势,沉积物颗粒与南岸其他岸滩断面相比略细。（2）北支河道整体束窄,深槽相对变浅,使得崇明岛北岸滩宽同样较窄,坡度比南岸略缓,由于北支整体处于淤涨状态,北岸的沉积物颗粒较南岸相对偏细。（3）崇明东滩整体不断向外延伸,使得东滩滩宽、坡缓,沉积物颗粒相对较细,南北岸不同的冲淤变化特征,也造成了东滩南北侧沉积环境的差异。2)径、潮流作用对岸滩断面沉积物分布特征影响明显。崇明岛北岸下段和东滩北侧岸滩主要受潮流控制,以细颗粒泥沙沉积为主,潮滩沉积物相对较细;南岸中段和北岸上段受径流影响较大,沉积物相对较粗。3)风浪对崇明东滩浅滩沉积物具有强烈的分选作用。崇明东滩海域春、夏风浪以SSE和SE为主,秋、冬季风浪以NNE和NE为主。一方面崇明岛东滩南侧受强劲的风浪作用影响,使得沉积物粒径明显粗于北侧;另一方面,崇明东滩02m浅滩处沉积物受风浪的分选作用显著,导致浅滩处沉积物粗化明显。4)潮滩植被主要影响细颗粒沉积物在潮间带的分布。崇明岛周围常见的植被包括芦苇、海三棱藨草和互花米草。潮滩植被的存在,增加了细颗粒泥沙在植被滩面的沉积速率,促使滩面沉积物细化。4、河口沙岛沉积环境与流域水沙条件密切相关,河口河势演变以及水动力过程对河口沙岛周边沉积环境影响显著,同时崇明岛周边滩涂围垦和深水航道建设,使崇明岛周边岸滩沉积环境一直处在不断变化之中。近期崇明岛整体仍处于淤涨环境,其中东部淤涨最为明显,随着上游来沙锐减、人类活动加剧,使得崇明岛的淤涨速率略有减缓,部分岸滩断面水下斜坡则呈后退趋势,高潮滩处大量的细颗粒泥沙被圈围,也导致部分潮滩沉积物整体粗化。崇明岛是典型的大型河口沙岛,随着“崇明国际生态岛”建设方案的落实,崇明岛整体仍将处于南岸相对稳定,北岸、东部略有淤涨的沉积环境。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 沉积动力学研究进展
•     1.2.2 沉积物粒度参数及相关分析方法
•     1.2.3 沉积环境研究进展
•     1.2.4 岸滩动力沉积基本特征研究进展
•   1.3 主要内容
• 第二章 区域概况、数据来源及研究方法
•   2.1 区域概况
•   2.2 数据来源
•     2.2.1 沉积物调查
•     2.2.2 定点水文观测
•     2.2.3 风浪资料
•     2.2.4 地形资料
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 沉积物分析
•     2.3.2 水文分析
•     2.3.3 地形分析
• 第三章 崇明岛周边岸滩沉积动力环境
•   3.1 崇明岛周边岸滩的历史沉积过程
•   3.2 崇明岛周边岸滩动力沉积环境
•     3.2.1 长江流域来水来沙变化
•     3.2.2 气候条件
•     3.2.3 崇明岛周边水动力特征
•     3.2.4 崇明岛周边悬沙分布
• 第四章 崇明岛周边岸滩沉积物粒度特征
•   4.1 沉积物粒度分布
•   4.2 沉积物粒度参数
•   4.3 沉积物组分及类型
•   4.4 沉积物中值粒径
•     4.4.1 沉积物中值粒径平面分布
•     4.4.2 沉积物中值粒径剖面分布
•   4.5 本章小结
• 第五章 崇明岛周边岸滩典型断面沉积特征
•   5.1 崇明岛南岸岸滩断面沉积特征
•   5.2 崇明岛北岸岸滩断面沉积特征
•   5.3 崇明岛东部岸滩沉积特征
•   5.4 本章小结
• 第六章 自然条件对崇明岛周边岸滩沉积特征的影响机制
•   6.1 河势演变对崇明岛周边岸滩沉积特征的影响
•     6.1.1 崇明岛周边岸滩河势演变
•     6.1.2 河势演变对崇明岛南岸沉积特征的影响
•     6.1.3 河势演变对崇明岛北岸沉积特征的影响
•     6.1.4 崇明东滩冲淤演变对岸滩沉积特征的影响
•   6.2 水动力环境对崇明岛周边岸滩沉积特征的影响
•     6.2.1 实测崇明岛周边水沙数据
•     6.2.2 径、潮流作用对岸滩断面沉积物分布特征的影响
•     6.2.3 风浪对崇明东滩浅滩沉积物具有强烈的分选作用
•   6.3 潮滩植被主要影响细颗粒沉积物在潮间带的分布
•     6.3.1 崇明岛周边滩涂植被分布
•     6.3.2 崇明岛周边植被对沉积环境的影响
•   6.4 本章小结
• 第七章 崇明岛周边岸滩沉积环境趋势探讨
•   7.1 崇明岛周边岸滩演变对沉积环境趋势的影响
•     7.1.1 近60 年来崇明岛周边岸线变化
•     7.1.2 近期崇明岛周边潮滩变化特征
•     7.1.3 崇明岛周边岸滩演变对沉积环境的影响
•   7.2 流域来沙减少对崇明岛周边岸滩及沉积环境的影响
•     7.2.1 流域来沙减少对崇明岛周边岸滩的影响
•     7.2.2 流域来沙减少对崇明东滩前沿沉积环境趋势影响显著
•   7.3 围垦工程对崇明岛周边岸滩及其沉积环境的影响
•     7.3.1 崇明岛周边围垦工程
•     7.3.2 围垦工程对崇明岛周边岸滩的影响
•     7.3.3 围垦工程对崇明东滩沉积环境的影响
•   7.4 本章小结
• 第八章 结论与展望
•   8.1 主要结论
•   8.2 不足及展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 朱绳祖

导师: 张国安

关键词: 崇明岛,岸滩,沉积特征,影响机制

来源: 华东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,海洋学,地质学

单位: 华东师范大学

基金: 科技部基础性工作专项重点项目:中国典型河口动力沉积地貌本底调查(2013FY112000),国家重点研发计划:中美大河三角洲侵蚀灾害与对应策略比较研究(2017YFE0107400)

分类号: P737.1;P736.21

总页数: 123

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