风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例

范吉庆, 杨世伦, 史本伟, 杨海飞, 王浩斌, 张赛赛, 吴秋原. 风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(10): 11-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.10002
引用本文: 范吉庆, 杨世伦, 史本伟, 杨海飞, 王浩斌, 张赛赛, 吴秋原. 风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(10): 11-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.10002
FAN Jiqing, YANG Shilun, SHI Benwei, YANG Haifei, WANG Haobin, ZHANG Saisai, WU Qiuyuan. IMPACTS OF STORM ON WATER AND SEDIMENT TRANSPORTATION THROUGH TIDAL CREEKS OF COASTAL WETLANDS: A CASE FROM EASTERN CHONGMING TIDAL FLAT, YANGTZE ESTUARY[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(10): 11-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.10002
Citation: FAN Jiqing, YANG Shilun, SHI Benwei, YANG Haifei, WANG Haobin, ZHANG Saisai, WU Qiuyuan. IMPACTS OF STORM ON WATER AND SEDIMENT TRANSPORTATION THROUGH TIDAL CREEKS OF COASTAL WETLANDS: A CASE FROM EASTERN CHONGMING TIDAL FLAT, YANGTZE ESTUARY[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(10): 11-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.10002

风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例

  • 基金项目:
    国家自然科学基金“风暴过程中三角洲淤泥质海岸泥沙运动探讨”(41576092);国家自然科学基金委-山东省联合基金“海洋地质过程与环境”(U1606401);科技部重点专项“大型水库影响下河流水文泥沙动力过程与水沙输运通量变化” (2016YFA0600901)和“应对转型中的河口三角洲”(2016YFE0133700)
详细信息
    作者简介: 范吉庆(1992—),男,在读硕士,主要从事沉积动力学研究.E-mail:jqfan1992@163.com
    通讯作者: 杨世伦(1954-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事河口海岸沉积动力学和地貌研究.E-mail:slyang@sklec.ecnu.edu.cn
  • 中图分类号: P736.2

IMPACTS OF STORM ON WATER AND SEDIMENT TRANSPORTATION THROUGH TIDAL CREEKS OF COASTAL WETLANDS: A CASE FROM EASTERN CHONGMING TIDAL FLAT, YANGTZE ESTUARY

More Information
  • 为了探知风暴事件对滨海湿地潮沟水沙输运的影响,分别于平静天气和风暴天气(“摩羯”和“温比亚”台风)条件下,在崇明东滩一典型潮沟进行了现场水沙数据观测。结果表明:台风期间近岸平均风速较平静天气增大3~4倍,有效波高增大7~15倍,盐沼前缘光滩和潮沟遭受强烈侵蚀,潮滩表层沉积物粗化1~2.1倍,水体悬沙浓度增大3~11倍,潮沟潮周期单宽泥沙输运通量增大4~33倍, 单宽泥沙净输沙量增大8~17倍。风暴天气下,潮沟水沙输运呈现“大进大出”的特点,在盐沼潮滩内受盐沼植被消波、缓流和捕沙作用下,潮周期内单宽泥沙净通量指向盐沼潮滩,促进了盐沼滩内部泥沙的淤积。

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  • 图 1  研究区域及台风路径图

    Figure 1. 

    图 2  OBS-3A浊度(T)与悬沙浓度(C)的回归关系

    Figure 2. 

    图 3  平静天气(a)和风暴天气(b)风速、气压、降水量、有效波高和波向对比

    Figure 3. 

    图 4  平静天气下潮沟水深、流速、流向、悬沙浓度和水位变化率图

    Figure 4. 

    图 5  风暴天气下潮沟水深、流速、流向、悬沙浓度和水位变化率图

    Figure 5. 

    图 6  相似潮况下平静天气(a)与风暴天气(b)流速、悬沙浓度对比

    Figure 6. 

    图 7  风暴影响前后潮滩表层沉积物粒径变化

    Figure 7. 

    图 8  “摩羯”和“温比亚”对潮滩的冲刷

    Figure 8. 

    图 9  风暴影响前后崇明东滩观测断面不同部位高程变化差异

    Figure 9. 

    图 10  风暴前后潮滩冲淤对比

    Figure 10. 

    表 1  平静天气下潮周期内潮沟单宽输水、输沙特征

    Table 1.  Water and sediment flux per unit width for each tidal cycle under calm weather conditions

    潮周期 涨潮单宽
    输沙量/(kg/m)
    落潮单宽
    输沙量/(kg/m)
    涨潮单宽
    输水量/m2
    落潮单宽
    输水量/m2
    归槽单宽
    水量/m2
    单宽泥沙
    净通量/(kg/m)
    t1 1 496 3 213 4 626 7 597 1 291 -426
    t2 279 145 1 406 1 849 34 168
    t3 1 412 5 209 4 988 12 482 3 404 -393
    t4 730 290 1 550 2 142 82 522
    t5 1 796 6 045 5 182 14 650 4 162 -86
    t6 486 213 1 668 1 971 37 309
    t7 1 978 5 488 5 054 13 976 3 757 247
    t8 303 175 1 641 2 090 37 164
    t9 2 280 4 069 5 013 12 735 2 588 800
    t10 284 202 1 364 1 930 57 138
    t11 1 926 2 349 4 159 8 006 1 187 764
    注:单宽泥沙净通量正值表示泥沙向岸输送,负值表示向海输送。
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    表 2  风暴天气下潮沟潮周期内单宽输水.输沙特征

    Table 2.  Water and sediment flux per unit width for each tidal cycle under storm weather conditions

    潮周期 涨潮单宽
    输沙量/(kg/m)
    落潮单宽
    输沙量/(kg/m)
    涨潮单宽
    输水量/m2
    落潮单宽
    输水量/m2
    滩面归槽
    水量/m2
    单宽泥沙
    净通量/(kg/m)
    T1 9 030 16 208 7 516 25 943 18 427 4 665
    T2 3 606 13 895 4 409 11 473 7 064 -1 857
    T3 9 317 20 917 6 299 24 804 18 505 2 014
    T4 6 171 7 146 3 829 6 742 2 914 2 144
    T5 5 320 14 678 6 331 24 093 17 762 1 548
    T6 1 768 2 011 3 134 5 056 1 922 557
    T7 3 364 8 102 5 878 17 322 11 443 597
    T8 1 902 2 009 3 203 5 072 1 869 636
    T9 4 059 4 864 5 407 11 037 5 630 1 717
    T10 6 064 4 831 4 037 6 056 2 019 2 985
    T11 12 072 18 287 5 107 15 647 10 540 6 353
    T12 4 064 2 387 1 939 4 086 2 147 3 022
    T13 839 533 1 559 2 486 926 530
    注:单宽泥沙净通量正值表示泥沙向岸输送,负值表示向海输送。
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出版历程
收稿日期:  2018-12-25
刊出日期:  2019-10-28

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