吴德安[1]2004年在《江苏辐射沙洲水道潮流及悬沙动力研究》文中研究表明本论文根据“条子泥促淤并陆工程实验研究”课题1998年秋季部分站位的流速悬沙测量资料针对辐射沙洲海域水道的潮流、悬沙分布及泥沙悬浮输运机制等问题开展了下述研究。 本论文对辐射沙洲东大港水道4号站位连续2个潮次的水文、泥沙测量资料进行了深入的分析、研究，论述了在潮流作用下泥沙的悬浮与沉降变化过程，并对悬沙的垂线分布进行了拟合，给出了对数拟合关系式，并对该关系式进行了讨论和验证，初步明确了西洋水道主槽的悬沙垂线分布基本规律。本文对江苏省辐射沙洲海域东大港与豆腐渣腰门交汇水域5号站位连续两个潮次的悬沙分层测量资料进行研究、分析，对该交汇区域的悬沙特征和泥沙悬浮、输移规律有了进一步的认识。分析发现该站位悬沙垂线分布主要体现为两种分布形式，并给出了相应拟合表达式。作者根据辐射沙洲海域东大港水道错站位1998年秋季实测水文泥沙资料应用机制分解、谱分析、小波分析方法探讨潮流与含沙量的变化规律及相互关系，这对于揭示辐射沙洲海域水沙输移机制及沙洲水道动态演变具有重要意义。 本文在参考有关文献相关研究的基础上，对辐射沙洲海域东大港水道有关泥沙输运等方面进行BP神经网络模型预测方面的研究。根据东大港水道4号站位连续两个潮次的流速、悬沙含量以及水深的有关时序测量资料，取连续2个潮次26个有关测量(计算)数据中的前21组数据为学习样本，后5组数据为检验样本，建立典型的前向型BP网络模型。由学习样本得出各层间的的最优权值矩阵，并进行仿真模拟与验证。利用BP神经网络模型对下述问题进行模拟：1)垂线平均速度U_z，U_z／H作为输入向量，垂线平均悬沙含量值C_z作为输出向量；2)垂线平均流速U_z，临底层含沙量C_b作为输入向量，垂线平均含沙量C_z为输出向量；3)利用表层流速U_s，水深H，来仿真预测瞬时单宽悬沙通量值E；4)表层流速U_s为输入向量，单宽推移质通量q_b为输出向量；5)前时刻的U_s(n)／H(n)，垂线平均悬沙含量C_z(n)与该时刻的U_s(n+1)／H(n+1)作为输入变量，该时刻的垂线平均含沙量C_z(n+1)作为输出变量。模拟结果表明，不论从模拟输出结果与实测计算值的时间过程的曲线对比上，模拟输出结果的相对误差方面，模拟输出结果与测量计算值的线性回归相关程度来看，运用BP神经网络模型可以对上述有关输入输出问题建立精度较高的非线性关系。可以利用BP神经网络模型进行上述相关问题的预报。 本文对辐射沙洲海域东大港4号站位连续2个潮周期的流速测量资料进行了分析、研究，拟合给出了流速垂线分布关系，并根据实际测量资料确定了该站位6个水层的浑水水流尾流函数项表达式。这些表达式表明浑水水流尾流函数是相对深度和摩阻速度的函数。探讨分析了尾流函数的空间分布和潮周期过程。非恒定流的水流尾流函数项的准确表达，对于揭示含沙水流流速结构及水、沙相影响作用规律将起到启发和推动作用。进一步研究得出混水水流的尾流函数项与悬沙含量、悬沙含量梯度之间在潮周期大部分时间里有较好的对应关系。测量结果表明，该站位悬沙含量较小，所以悬沙的浓度和梯度对流体流速的分布结构的影响不是那么直接明显。尾流函数、悬沙含量及悬沙含量垂线梯度都是潮流动力及相应紊动作用的结果。本文同时利用BP神经网络模型对4号站位的流速分布的尾流函数与含沙量、含沙量垂线梯度、相对位置的函数关系进行了模拟。模拟结果表明，尾流函数与含沙量、含沙量梯度、相对位置可以建立对应关系，但关系较为复杂。 本文对辐射沙洲陈家坞槽14#站位连续2个潮次的流速测量资料进行了分析、研究。该站位体现为落强涨弱的潮流特点。对该站位的潮流特征、各层流速的时空过程进行了总结、论述。对各层潮流的椭圆分布、潮平均流速分布及其余流特征做了细致的分析。研究并拟合给出该站位潮流流速垂向分布关系，在此基础上推演出该站位潮流流速垂向分布实用计算关系式。
吴淑雄[2]2014年在《辐射沙洲区域围填工程对水沙环境稳定性影响》文中进行了进一步梳理随着沿海地区经济的迅猛发展,沿海地区土地需求量不断增大,围海造地成为扩展土地资源的一个重要途径。在我国目前的海岸工程建设中,大规模的填海造陆工程正在日益增多,南通海域围海造港工程也正在大规模进行中。为了评估辐射沙洲区域填海造港工程对沙洲及水道海域内物质输运、地形冲刷、淤积的影响,有必要首先研究南通海域的潮流场变化情况,分析远期规划对该海域潮流水动力的变化情况。本文建立了南黄海大范围潮流数学模型,并与实测潮位进行对比验证,确定了模型的正确性。在此基础上通过建立南通海域在不同地形下的潮流数学模型,重点对南通海域通州湾的远期规划进行研究,对比分析在通州湾2030年远期规划后不同地形作用下对整个辐射沙洲区域及通州湾局部区域潮流动力的影响,得出南通海域在围海造港远期规划工程作用下引起的潮流场变化情况,验证辐射沙洲区域围填造港规划的合理性及可行性,为今后辐射沙洲区域围填沙洲建港提供一定的理论依据及指导方法。同时,在南通海域潮流场的基础上,本文也对通州湾由潮流场变化引起的泥沙冲刷、淤积变化做了对比分析。结果表明,在冷家沙围填港区根部以北附近及港区堤头南侧造成一定淤积,在港区以东造成一定冲刷;腰沙港区中部以南位置造成一定淤积,其余各处冲淤情况不明显,说明通州湾的远期规划合理可行。
倪文斐, 汪亚平, 邹欣庆, 高建华[3]2013年在《南黄海辐射沙脊群苦水洋海域的沉积动力特征及稳定性研究》文中进行了进一步梳理根据2011年7月3日-4日在苦水洋海域获取的全潮水文资料和底质样品,计算潮周期水、沙输运率,分析了其沉积动力特征。基于1979年历史海图资料与最新测量的水道地形进行对比,进一步探讨苦水洋水道的地形演变过程及稳定性。结果表明,苦水洋潮流作用较强,水道内沉积物主要以悬移质形式输运,在近岸段沿水道向岸净输沙,但在(121.606°E,33.029°N)以东以向海输运为主。近叁十多年来,苦水洋西水道深槽与口门北水道逐渐贯通,水道整体趋于顺直。
任晓光[4]2017年在《黄河北归和通州湾建港对辐射沙洲影响分析》文中指出南黄海辐射沙脊群位于江苏外海,规模巨大、形状独特,是中国沿海最具特色的近岸潮流沉积体系。现阶段对辐射沙洲区域多变的地形以及复杂的水动力条件尚未定论,有必要对辐射沙脊群形成演变加以研究。随着江苏经济建设的需要,大规模港口工程、海洋工程、航海工程对土地开发利用的增加,研究废黄河叁角洲与辐射沙脊群相互影响关系以及演变过程不仅具有科学意义,更对现实工程具有指导作用。江苏省经济水平处于我国领先地位,但其沿海地区经济基础薄弱,经济发展水平低于全省额平均水平。为实现国家战略目标,制定了通州湾建港工程规划。通州湾建港主要依靠于腰沙-冷家沙匡围工程,腰沙冷家沙地处辐射沙洲南部区域,因此通州湾建港工程对周边水动力及泥沙条件的影响以及对整个南黄海辐射沙洲的影响成为我们研究课题之一。针对黄河北归对辐射沙洲影响,前人定性分析了其影响结果,本文通过二维潮流模型进行验证。本文首先结合前人研究结论,宏观上分析南黄海辐射沙脊群的演变机制。之后建立南黄海大范围数学模型,验证模型准确性。依据通州湾远期造港规划建立通州湾建港工程小模型,进行二维潮流泥沙数值模拟。通过工程前后水动力及泥沙运动情况对比分析,得到围填造港工程对港区周围以及整个辐射沙洲潮流场的影响,分析通州湾围填造港工程的可行性。与此同时建立黄河北归初期辐射沙洲区域模型,对比北归前初期与现阶段辐射沙洲区域水动力之间的变化,研究黄河北归对辐射沙洲影响。
李孟国[5]2011年在《辐射沙洲研究开发的进展》文中认为对辐射沙洲研究开发的若干文献进行了归纳总结和综述,包括辐射沙洲的发现、成因、物质来源、形态特征、表层沉积物组成、演变、水动力泥沙环境、开发利用等。
李飞[6]2014年在《南黄海辐射沙洲内缘区演变驱动机制及围垦布局研究》文中指出辐射沙洲内缘区是潮波系统的汇合区,潮滩持续淤长提供了巨大海岸空间资源利用潜力,潮沟频繁摆动使得滩槽变化剧烈,演变驱动机制研究可为内缘区复杂动力环境下的潮滩围垦开发提供技术支撑。本论文通过收集整理并系统分析辐射沙洲海域水文、地形、遥感等调查研究资料,构建了辐射沙洲地理数据库,结合前人研究成果,进一步梳理分析了辐射沙洲宏观演变背景与动力格局,采用遥感、GIS技术和数值模拟技术等多种研究方法和手段进行内缘区演变驱动机制的研究,在此基础上,根据内缘区潮流数学模型,研究并提出了辐射沙洲内缘区的围垦布局原则和方案。(1)根据1973年～2013年的遥感影像和实测地形数据,采用GIS技术从多角度系统分析了“水道-沙洲系统”宏观演变特征和近期动态。“水道-沙洲系统”格局演变特征表现在以下几个方面：“水道-沙洲系统”组合形态基本稳定；潮滩规模相对稳定,总体态势外冲内淤；靠岸潮汐通道的岸向迁移；南北两翼在形态及演变动态上存在空间分异。(2)辐射沙洲内缘区“沙洲-水道复合系统”演变特征总体表现为：内缘区稳定淤长、滩槽多变；内缘区南北向潮汐通道的稳定存在,主槽迁移转换；内缘区近期水道组合态势表现为高泥淤长、豆腐渣腰门水道北移、西大港和东大港的南北串通。(3)1970年以来,辐射沙洲内缘区的演变过程可划分为四个阶段：1970s陈家坞时期(完整沙洲期)、1980s动力相对平衡时期、1990s西大港时期、2000年以后东大港时期。(4)对内缘区演变机制的认识：内缘区是两大潮波系统的汇合区域,潮波辐合区域呈动荡性特征；辐射沙洲内缘区南北两侧水体通道的稳定存在；内缘区东部高泥持续扩张使得陈家坞槽尾部南北向通道逐渐萎缩淤死,西大港和东大港潮沟系统的演变实质内缘区南北向通道主槽西移过程中的适应性发展；在外部环境稳定背景下,内缘区将总体表现为南北向主槽通道相对稳定和分支潮沟系统的动态多变。(5)辐射沙洲内缘区是规模最大的低潮出露沙洲区,但由于其位于两大潮波辐合区,潮汐水道在此处汇合贯通,使得其水动力环境复杂,滩槽冲淤多变。潮滩围垦布局需与潮流动力场相适应,维持现有潮汐动力格局的稳定性。内缘区围垦布局的基本原则：①保持南北水道的贯通。②保留水道“裂点区”。③西大港摆动退让。(6)依据研究提出的内缘区围垦原则,论文提出大、小两类8种围垦布局总体方案。根据不同围垦布局方案的潮流动力和通量变化响应分析,论文推荐小规模区块式围垦布局方案。由于北尖子围区和高泥北围区滩面较为稳定、汇水潮沟系统发育不显着,是优先推荐的围垦区域。高泥南围区所在滩面是东大港与南侧水体的汇水区,滩面潮沟系统发育明显,围垦条件较为复杂,在区域围垦需求不显着时,建议限制开发。论文创新性体现在：①基于辐射沙洲海域的地貌形态特征和动力特征,提出了基于控制性动力的辐射沙洲“水道-沙洲系统”动力地貌系统的分区方案；②提出了辐射沙洲内缘区的年代际演变阶段特征,揭示了内缘区潮流动力环境变化过程及机制；③提出了内缘区潮滩围垦布局基本原则,在此基础上确定了沙洲内缘区的小规模区块式围垦布局方案。
吴德安, 张忍顺, 严以新, 李瑞杰, 刘永学[7]2007年在《江苏辐射沙洲潮流水道挟沙力的分析与构建》文中提出根据江苏省辐射沙洲潮流水道21个站位的连续两个潮周期的潮流、含沙量实测资料,利用比较分析和数据回归研究方法,对各潮流水道的挟沙力计算式进行分析,拟合构建了江苏省辐射沙洲海域主要潮流水道相应的挟沙力动力表达关系式。利用4#~15#站位测量数据及相应计算结果计算拟合得出了相应所在潮流水道的挟沙力关系式。同时拟合给出了4#~24#站位所在水道的水流挟沙力计算式,并发现16#~24#站位所在潮流水道的水流挟沙力关系和4#~15#测站所在水道的水流挟沙力关系式有所差别,为此,另外拟合得出了16#~24#站位所在潮流水道相关性更强的实用挟沙力经验关系式。
宋召军[8]2006年在《南黄海辐射沙洲海区悬沙及沙洲演变的遥感研究》文中进行了进一步梳理本文利用南黄海辐射沙洲附近海域现场测量的悬浮体和光谱数据、遥感影像、沙洲陆侧岸滩剖面实测资料、苏北近岸海图水深数据,综合分析了本区文献资料,借助遥感影像处理和GIS技术较为深入地研究南黄海辐射沙洲附近海域悬浮泥沙的时空分布规律、沙洲陆侧岸滩剖面的近期变化以及沙洲区潮沟的变迁。研究结果表明:1)南黄海辐射沙洲附近海域2003年春季(3-4月)悬浮体浓度要高于2003年秋季(9月),两个季节都是底层悬浮体浓度大于表层;长江口-老黄河口之间的近岸区是本区悬浮体浓度最高的区域;陆源物质为主的无机组分是悬浮体的主体成分,特别是在近岸浅水区和接近海底的底层水中;春秋两季的表层和底层悬浮体平均粒径都是沙洲区内粒度较粗,沙洲外缘粒度相对偏细。2)基于悬浮泥沙水体光谱特性以及实测光谱反射率与水体中的悬浮泥沙浓度之间的关系,建立了表层悬浮泥沙浓度遥感反演模型,并以此为基础定量反演了南黄海辐射沙洲附近海域2003年四个季节的表层悬沙浓度。3)近岸沙洲岸滩剖面实测数据分析表明,条子泥陆侧岸滩剖面的季节变化特点是春夏季以侵蚀为主,秋冬季以淤积为主;东沙沙脊两侧边缘以侵蚀为主,而沙脊中央则以淤积为主。4)研究了辐射沙洲区内大型潮沟及岸滩小型潮沟的变迁规律,并揭示了潮沟变迁与沙洲演化的关系。5)辐射沙洲的演变趋势整体上处于萎缩和破碎状态。
张静[9]2017年在《辐射沙洲北翼海岸动态特征研究》文中进行了进一步梳理南黄海辐射沙洲群位于长江叁角洲与古黄河叁角洲之间的江苏中部海岸,淤泥质的潮滩广布,水动力条件复杂,潮流沙脊和潮汐水道,呈辐射形状展开,为江苏海岸最大的海底地貌复合体。随着黄河北归,主要接受黄河物质供给的辐射沙洲北翼泥沙和潮流场有所调整,岸滩冲淤趋势发生着变化,引起较多学者的关注与研究。本文在整理应用RS、GIS和Delft3D数学模型等技术,以辐射沙洲北翼为研究岸段,尝试系统揭示岸滩的变迁冲淤积和表层沉积物特征。并结合宏观地貌格局、水文动力场特征、泥沙来源和输沙量等多角度阐述岸滩冲淤演变的机理因素,并对其演变趋势进行分析。本文根据射阳河口海域2011年及王港海域2015年表层沉积物数据,分析沉积物类型、粒度参数及其空间分布特征。结果表明,王港海域沉积物平均粒径和中值粒径界于2.18～6.61 φ;沉积物分选系数普遍大于1,分选性较差;沉积物粒径分布曲线主要属于负偏;沉积物峰态在0.9～1.77之间,变化较小;射阳河口海域沉积物平均粒径和中值粒径界于3.13～6.91φ,粒径呈现出近岸粗远海细化的趋势;全区整体的分选系数普遍大于1,分选性较差;偏态负偏为主;沉积物大多数呈峰态很窄的粒度分布。通过实测地形数据基于GIS及DEM方法分析典型岸段岸滩的冲淤演变特征,研究显示,辐射沙洲北翼中南部王港海岸2006年至2010年,净冲刷速率0.007 m/a,全区以缓慢侵蚀为主。等深线在平面分布上整体从岸滩0米到深槽呈现出由较快-较慢-快速冲刷的趋势;区内北部及中部向海表现侵蚀特征及冲刷强度加大;南部表现为近岸侵蚀,向海淤积特征增加;水下岸坡的因侵蚀而变陡内移缩窄。辐射沙洲北翼北部射阳河口岸段段2006年至2013年净冲淤率为-0.049m/a,全区整体以侵蚀为主。除航道处由于人工开挖产生非自然状态下的强烈冲刷外,整体表现为近岸淤积,向海冲刷,断面剖面形态有明显的冲淤拐点。近岸剖面为略呈上凸形,坡度变缓,潮滩宽度增大,-5m以深的水下岸坡为斜坡形,岸滩坡度变陡,岸滩缩窄。采用RS和Delft3D数学模型等方法对岸滩演变进行机理分析。结果表明,辐射沙洲北翼岸滩演变受控于海域宏观地貌,在西洋水道西移的趋势下,岸段深槽区不断向岸侵蚀,岸滩变陡窄化;潮流场模拟结果来看,王港岸段表现为明显的往复流,潮汐水动力强,射阳河口岸段由于河口导堤的修建,潮流形态发生改变,水文泥沙环境更为复杂;辐射沙洲北翼的输沙量计算为向外的净输沙,一个潮周期内,王港海岸输出悬沙为47.39万吨,海域表现为冲刷,射阳河口岸段向外输沙量由导堤修建前的11.52万吨减少为3.2万吨,海域冲刷有所减缓。.综合研究区岸段岸滩冲淤变化特征及其演变机理分析的基础上,辐射沙洲北翼的侵蚀岸段将进一步扩大,冲刷为主,局部因地形、潮流作用下,经输运的侵蚀物质沉降产生淤积。
吴德安, 马林艺[10]2010年在《江苏辐射沙洲水道含沙量变化动力响应》文中指出以辐射沙洲海域两个潮周期的风速、水、沙实测资料为例,利用小波分析和最大熵功率谱分析结合的方法揭示了潮流水道流速、水深、风速、各层含沙量5个层次的小波分析信号的频谱关系和相位关系。对水体各层含沙量的潮过程中的各频段信号进行了分析,明确了其响应变化机制。潮流水道水体含沙量与风速、流速、水深的变化存在着复杂的响应关系。潮流水道悬沙含量的变化与风速(风浪)、流速、水深都有关系。涨落潮流的不对称性,水体背景含沙量,水流紊动,重力作用,响应延迟效用都影响着各层悬沙在潮动力过程中的悬浮与沉降过程。在不同的小波分析层次上的流速、水深、风速对水体含沙量变化所起的相对作用大小是不同的。在同一小波分析层次中的流速、水深、风速分别对不同水层的含沙量变化所起的相对作用大小也是不同的。含沙量的高频变化主要是水流流速的变化起作用。从风速和流速的频谱结构上来看,风速与水流之间有耦合响应关系,风速对含沙量变化起作用是通过影响潮流流速和产生波浪进行的。动力强迫与含沙量响应并不是线性对应的,而是具有非线性的特征。
参考文献：
[1]. 江苏辐射沙洲水道潮流及悬沙动力研究[D]. 吴德安. 南京师范大学. 2004
[2]. 辐射沙洲区域围填工程对水沙环境稳定性影响[D]. 吴淑雄. 天津大学. 2014
[3]. 南黄海辐射沙脊群苦水洋海域的沉积动力特征及稳定性研究[J]. 倪文斐, 汪亚平, 邹欣庆, 高建华. 海洋通报. 2013
[4]. 黄河北归和通州湾建港对辐射沙洲影响分析[D]. 任晓光. 天津大学. 2017
[5]. 辐射沙洲研究开发的进展[J]. 李孟国. 水道港口. 2011
[6]. 南黄海辐射沙洲内缘区演变驱动机制及围垦布局研究[D]. 李飞. 南京师范大学. 2014
[7]. 江苏辐射沙洲潮流水道挟沙力的分析与构建[J]. 吴德安, 张忍顺, 严以新, 李瑞杰, 刘永学. 水动力学研究与进展A辑. 2007
[8]. 南黄海辐射沙洲海区悬沙及沙洲演变的遥感研究[D]. 宋召军. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2006
[9]. 辐射沙洲北翼海岸动态特征研究[D]. 张静. 南京师范大学. 2017
[10]. 江苏辐射沙洲水道含沙量变化动力响应[J]. 吴德安, 马林艺. 泥沙研究. 2010
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