理论教育 沙量变化特征-山东海岸带地质环境特征及评价

沙量变化特征-山东海岸带地质环境特征及评价

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:各站含沙量在25h内出现1~4个峰值,与潮流的往复运动及其作用下的泥沙再悬浮紧密联系,由于涨落潮的交替和流速的更迭,悬沙含量出现较为复杂的变化特征,底床泥沙流速达到临界起动速度后,由于剪切力易使沉积物发生再悬浮,在底层形成较大的含沙量水体,而在流速低于临界流速时,底层水体中的泥沙将慢慢落淤,使底层悬沙含量出现较为明显的周期性变化。从含沙量的垂向变化来看,从表层到底层的含沙量由小到大。

沙量变化特征-山东海岸带地质环境特征及评价

为了解6个站位的含沙量垂向变化情况,将各站位含沙量变化作时间序列剖面图(图2-13)。总体来说,莱州湾中部和东湾水体含沙量不高,最大不超过35mg/L,莱州湾西部(SD01站)含沙量相对较高,最大值超过80mg/L;湾中及东部海域含沙量相差不大,平均含沙量基本为5~20mg/L。各站含沙量在25h内出现1~4个峰值,与潮流的往复运动及其作用下的泥沙再悬浮紧密联系,由于涨落潮的交替和流速的更迭,悬沙含量出现较为复杂的变化特征,底床泥沙流速达到临界起动速度后,由于剪切力易使沉积物发生再悬浮,在底层形成较大的含沙量水体,而在流速低于临界流速时,底层水体中的泥沙将慢慢落淤,使底层悬沙含量出现较为明显的周期性变化。各站水位与悬沙关系对应良好,其中SD01站在潮流作用下出现4次峰值,且落潮时刻含沙量要大于涨潮时刻,说明该站附近海域在潮周期内表现为由岸向海沿落潮向(南东东向)输沙,且该地的潮流作用较强,泥沙再悬浮较为明显。另外规律性较强的SD02站也表现出“两高两低”的含沙量运动特征,含沙量峰值基本出现在涨急或落急时刻。出现一个含沙量峰值的为SD05站和SD06站,这两站的共同特点为均位于水深较浅海域(-6m左右),且潮流流速相对较小,平均潮流流速在10~15cm/s左右,另外无明显的物质来源,其水体中的泥沙主要来自于底床泥沙的再悬浮,所以只有当出现较大的流速,超过当地底床泥沙临界起动值时,才可能将底床的泥沙掀起,从而进入水体。此外,含沙量最低的两站SD03和SD04,最大值不超过10mg/L,它们所在海域的底质类型相对较粗,需要的起动流速较大,而它们的潮流速度也不大,因而底床进入水体的泥沙量不高,含沙量规律性不强。

总体来说,莱州湾海域含沙量的最大值基本出现在流速最大的时刻附近,大多站位因底沙掀起进入水体致使该时刻含沙量增大,也有个别站位可能是在较大输沙量的作用下,由其他地方输运至此的泥沙增大而导致该时刻含沙量增大。从含沙量的垂向变化来看,从表层到底层的含沙量由小到大。影响调查海域的河流主要有黄河、小清河及淄脉沟等。小清河水体含沙量少,据干流石村站及支流白兔丘站资料,多年年平均总输沙量为77.6×104t/a,羊角沟站1979—1984年平均年输沙量约14×104t/a,说明河道泥沙沿途沉积,抵达河口区不多。自1980年以来,由于山东地区丰水年极少,大部分年份干旱缺水,导致沿河节制闸常常处于闭闸保水状态,入海水沙量急剧减少,闸下河道主要为潮汐所控制。黄河入海泥沙70%左右是堆积在河口三角洲前缘滨海海域,只有30%左右的较细泥沙向深海和沿岸两侧运移扩散。据地质地貌、泥沙及遥感技术等方面的调查研究结果表明:现行黄河口入海泥沙的扩散范围,向南一般约为35km,难以到达莱州湾东北部海域,只有在大潮流及北向大风的连续作用下,向南最大运移距离约为50km,可到小清河口附近,但其发生的频率低,因而黄河泥沙细粒物质直接扩散到莱州湾东北部的数量不多,但有部分黄河口堆积泥沙在潮流、风浪的作用下通过再悬浮输运到北岸。淄脉沟近几年来,因修沟渠灌溉农田,且下游有节制闸,故入海沙量少,对北滩的影响逐渐减小。另外,弥河、白浪河和潍河等均属源短、流域面积不大的河流,在干道建有水库,入海径流和沙量甚小,对莱州湾泥沙贡献很有限。

根据地貌调查,莱州湾东岸虎头崖两侧岸滩有冲蚀现象。但从虎头崖与岸斜交的入工堤外侧泥沙堆积来看,堤根部位的年堆积量仅在1 000m3左右,其量甚微。整个海域的近岸海域滩坡平缓,河口水深浅,破波带范围较宽,底质属粉砂质,这种泥沙活动性强,易于起动,故水体含沙量随风浪的强弱而增减。因此,海底丰厚的极细粉砂在波浪、潮流作用下起动悬浮、推移搬运是海域泥沙淤积的主要来源。(www.daowen.com)

图2-13 各站悬沙含量时间序列剖面图

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