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风暴潮对黄河三角洲蚀积演变的控制研究

作　者: 杨忠年
导　师: 单红仙
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 风暴潮黄河水下三角洲废弃叶瓣蚀积 EOF&ANN
分类号: P731.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

黄河三角洲地区地理环境特殊,沿岸极易发生风暴潮,是中国风暴潮重灾区之一,同时也是世界上少数的温带风暴潮频发区,风暴潮给黄河三角洲带来了巨大的损失。本文在国家自然科学基金项目“黄河口沉积物固结后再悬浮及输运过程研究(No.40876042)”、国家863计划项目“风暴过程中沉积物再悬浮通量原位监测技术(No.2008AA09Z109)”的资助下,开展了下列研究:?(1)研究了风暴潮对黄河三角洲北部废弃叶瓣蚀积演变的影响。利用10余次岸滩现场调查数据,使用GIS和Matlab等软件分别对常规因素(波浪、潮流等)和风暴潮的影响进行比较,并通过定量指标和地貌动力学理论分析风暴潮的影响程度。(2)研究了风暴潮对黄河水下三角洲蚀积演变的影响。利用黄河口水文水资源勘测局对黄河三角洲海域20个年份14条测线的水深观测数据及风暴潮资料,结合EOF&ANN模型对风暴潮年份黄河水下三角洲的蚀积变化量进行计算,将计算结果与实测值进行相比,提取了风暴潮对黄河水下三角洲蚀积演变的影响;然后就风暴潮对黄河水下三角洲的蚀积机制进行初步分析。经过研究,本文得出的结论主要有以下几个方面:(1)风暴潮对黄河三角洲北部废弃叶瓣岸滩作用显著,从车子沟渔村岸滩调查中捕获的风暴潮结果分析得出,一次风暴潮的作用超过了常规因素对黄河三角洲北部废弃叶瓣一年的全侵蚀或全淤积的改变量,这就证明了风暴潮对黄河三角洲北部废弃叶瓣的演变起到了控制作用。(2)对黄河水下三角洲水深资料进行处理后,提取了黄河水下三角洲在风暴潮年份的蚀积变化量,与实测值进行比对,发现风暴潮在黄河水下三角洲的蚀积演变中同样扮演了非常重要的角色,尤其是在离岸15km左右的范围内。但是风暴潮对黄河水下三角洲的影响结果并不确定,通过对三次风暴潮的作用效果分析后发现,有可能是表现为强烈侵蚀,也有可能是强烈淤积,也有可能作用不显著。因此对黄河水下三角洲的蚀积演变而言,不能简单的定义风暴潮的影响。(3)风暴潮对黄河水下三角洲的侵蚀机制与其他学者的观点一致,主要是风暴输沙所致,但是风暴潮对黄河三角洲的淤积机制尚不明确,因此本文提出了一种假设,风暴潮这样的高能事件,如果为向岸风,能够将携带有大量泥沙的高密度水体向近岸方向输送,然而近底回流流速若不足以提供足够的动力将泥沙全部输送走,这样就会导致淤积的发生。(4)对“北侵南淤”的现象,本文认为主要是由于风暴作用对渤海环流的加强,使得黄河三角洲北部侵蚀下来的泥沙和河口新近沉积的泥沙向南输送所致。而对“近侵远淤”现象则主要是风暴潮的横向输沙所致。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-22
  1.1 研究意义  12-13
  1.2 国内外研究现状评述  13-20
    1.2.1 风暴潮对海岸带演变的研究  13-17
    1.2.2 黄河三角洲蚀积演变的研究  17-18
    1.2.3 风暴潮对黄河三角洲影响的研究  18-20
  1.3 目前仍未解决的问题  20
  1.4 本文的研究内容与方法  20-22
第二章现代黄河三角洲概况  22-30
  2.1 地形地貌  22-23
  2.2 气候  23
  2.3 水动力条件  23-26
    2.3.1 波浪  23-24
    2.3.2 潮流和余流  24-25
    2.3.3 风暴潮  25-26
  2.4 水文条件  26-30
    2.4.1 平均流量、含沙量变化情况  26-27
    2.4.2 断流情况  27-29
    2.4.3 海冰  29-30
第三章黄河三角洲北部废弃叶瓣典型岸滩演变的控制研究  30-49
  3.1 概述  30-32
    3.1.1 区域概况  30-31
    3.1.2 资料和分析方法  31-32
  3.2 岸滩演变状况  32-35
    3.2.1 滩面演变状况  32-34
    3.2.2 岸线演变状况  34-35
  3.3 正常海况作用下岸滩演变的分析  35-42
    3.3.1 正常海况作用概况  35-37
    3.3.2 正常海况对岸线蚀退的影响  37-40
    3.3.3 正常海况作用对滩面演变的影响  40-42
  3.4 风暴潮作用下岸滩演变的分析  42-48
    3.4.1 观测期间发生的风暴潮概况  42-43
    3.4.2 滩面变化情况  43
    3.4.3 滩面蚀积量指标  43-44
    3.4.4 海滩地貌动力学分析  44-48
  3.5 小结  48-49
第四章风暴潮对黄河水下三角洲演变的控制研究  49-68
  4.1 概述  49-50
    4.1.1 区域概况  49
    4.1.2 研究资料和分析方法  49-50
  4.2 三次风暴潮的特征  50-51
  4.3 黄河水下三角洲的总体演变状况  51-54
    4.3.1 1976～1996 年的演变状况  51-52
    4.3.2 1996～2000 年的演变状况  52-53
    4.3.3 2000～2007 年的演变状况  53-54
  4.4 风暴潮年份黄河水下三角洲的演变状况  54-57
  4.5 风暴潮对黄河水下三角洲蚀积演变影响的提取  57-62
    4.5.1 蚀积变化量恢复模型（EOF&ANN）  58
    4.5.2 计算结果与实测值  58-61
    4.5.3 可靠性验证  61-62
  4.6 风暴潮对黄河水下三角洲的机制分析  62-67
    4.6.1 风暴潮对黄河水下三角洲的影响程度  62-64
    4.6.2 风暴潮强侵蚀的机制分析  64-65
    4.6.3 风暴潮造成淤积的机制分析  65
    4.6.4 “北侵南淤”的机制分析  65-67
  4.7 小结  67-68
第五章结论及展望  68-70
参考文献  70-76
致谢  76-77
个人简历  77
硕士期间撰写的论文  77
计算机软件著作权  77

风暴潮对黄河三角洲蚀积演变的控制研究

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