黃河三角洲動(dòng)力沉積及沖淤演變研究.pdf

1、黃河三角洲處于河流與海洋相互作用的過(guò)渡帶，其陸海相互作用強(qiáng)烈，是黃河入海物質(zhì)的主要“匯”，同時(shí)還是這些入海物質(zhì)向渤海擴(kuò)散的“源”。為了深入系統(tǒng)地研究黃河入海物質(zhì)(水、沙、營(yíng)養(yǎng)鹽和主要污染物)的輸運(yùn)、轉(zhuǎn)化和歸宿，中國(guó)海洋大學(xué)主持的“973”項(xiàng)目“中國(guó)典型河口一近海陸海相互作用及其環(huán)境效應(yīng)”第四課題“黃河三角洲海岸蝕積轉(zhuǎn)換機(jī)制和趨勢(shì)預(yù)測(cè)”與其他課題組一起于2003年8月24-27日及2003年9月25-26日在黃河口及附近海域進(jìn)行了兩次海洋

2、環(huán)境綜合調(diào)查。第一航次動(dòng)用了13艘船只，進(jìn)行了10船定點(diǎn)同步觀察，共獲取了1262個(gè)溫度、海流數(shù)據(jù)，729個(gè)鹽度數(shù)據(jù)，729個(gè)懸浮體數(shù)據(jù)；第二航次出動(dòng)了三艘船只，進(jìn)行三船定點(diǎn)同步觀察和三條斷面觀測(cè)，共獲取溫度、海流數(shù)據(jù)341個(gè)，鹽度數(shù)據(jù)208個(gè)，懸浮體數(shù)據(jù)208個(gè)。此外，收集了現(xiàn)代黃河三角洲水下地形的從1960-2003年的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)成為論文研究的重要依據(jù)。 本論文首先對(duì)黃河口洪、枯季兩個(gè)航次的海上調(diào)查數(shù)據(jù)資料分析，

3、研究了枯季的水文、泥沙基本特征，重點(diǎn)討論了淡水?dāng)U散、鹽淡水混合、鹽水入侵過(guò)程、泥沙輸運(yùn)、河口密度環(huán)流和黃河口最大渾濁帶；其次，根據(jù)多年黃河三角洲水深實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)黃河水下三角洲沖淤量進(jìn)行了計(jì)算和分析，并采用EOF&ANN統(tǒng)計(jì)分析與預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，對(duì)黃河三角洲沖淤的空間格局、趨勢(shì)變化等進(jìn)行了分析，并結(jié)合徑流變化等對(duì)黃河三角洲形態(tài)的發(fā)育趨勢(shì)進(jìn)行了探討。本次研究得到了以下主要結(jié)論： 1．黃河口河水以異輕羽狀流的形式向海方向擴(kuò)散。淡水?dāng)U散具

4、有潮周期性，高潮時(shí)鹽水入侵河道，阻擋了淡水的向海擴(kuò)散，而低潮時(shí)淡水易于擴(kuò)散?？菁军S河口為垂向均勻混合型，洪季黃河口混合復(fù)雜，水體混合隨時(shí)空不同而出現(xiàn)高度分層型、部分混合型、垂向均勻混合型三種形式。 2．余流計(jì)算表明在黃河口攔門(mén)沙下游存在著熱鹽成因的河口密度環(huán)流，環(huán)流上支向海流動(dòng)，下支向陸運(yùn)動(dòng)，它對(duì)攔門(mén)沙地區(qū)泥沙匯集起著極其重要的作用。這是首次通過(guò)多船同步觀察證實(shí)黃河口河口環(huán)流的存在。 3．?dāng)r門(mén)沙上游泥沙向NE方向運(yùn)移，

5、下游泥沙向WNW方向運(yùn)移，這種泥沙運(yùn)移特征使得現(xiàn)行黃河三角洲葉瓣向NNE方向生長(zhǎng)，黃河入?？诓粩嘞蜃笃?，這種趨勢(shì)與清水溝時(shí)期河口的偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)完全相反。 4．枯季黃河口攔門(mén)沙附近一個(gè)潮周期內(nèi)始終存在一個(gè)懸浮體濃度高值區(qū)，亦即最大渾濁帶。最大渾濁帶在高高潮后的落急時(shí)最為發(fā)育，懸浮體濃度峰值滯后流速峰值約lh。攔門(mén)沙地區(qū)豐富的再懸浮泥沙是最大渾濁帶形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，而汛急的水流是最大渾濁帶形成的動(dòng)力條件，鹽水入侵使最大渾濁帶向陸推移，鹽

6、水通過(guò)使懸浮體絮凝降低了最大混濁帶的強(qiáng)度，抑制最大渾濁帶的發(fā)展。 5．EOF&ANN統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃河三角洲沖淤的空間格局、趨勢(shì)變化等比較簡(jiǎn)潔而準(zhǔn)確的描述，并給出了黃河三角洲形態(tài)的發(fā)育趨勢(shì)合理的預(yù)測(cè)。黃河三角洲的沖淤變化基本上圍繞著新老河口進(jìn)行，行水河口淤積，但淤積速度隨著黃河來(lái)水來(lái)沙強(qiáng)度的減弱而趨于緩和；廢棄河口沖刷，而沖刷速度隨海洋動(dòng)力、水下地形等的變化也趨向于緩和。如果黃河水沙入海量按照現(xiàn)有趨勢(shì)發(fā)展，根據(jù)預(yù)測(cè)，