题名春季长江冲淡水转向及其对口门外海域沉积作用的影响
作者赵玉喜
答辩日期2021-05-20
文献子类硕士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院海洋研究所
导师王珍岩
关键词长江冲淡水,悬浮体,春季,逐月变化,沉积环境
学位名称工程硕士
学位专业地质工程
英文摘要

      长江径流输送大量的冲淡水入海,其挟带的悬浮泥沙在河口和陆架海区迁移、沉降,成为海底沉积物的主要来源。前人对长江口海域沉积环境的研究多集中于口门内至拦门沙海域,有关口门外海域现代沉积环境的研究相对较少。开展长江冲淡水扩展过程对口门外海域沉积环境的影响的研究对于揭示长江径流挟带陆源沉积物在东海陆架海区的“源—汇”过程及其环境效应等具有重要意义。
      春季是长江冲淡水转向的过渡季节。本研究利用2015 年春季(4、5、6 月)在长江口外海域获取的水文及悬浮体调查资料,结合同期观测的多源水文气象数据,以及在12250E 和12300E 断面(经向122.5°E 和123°E 断面)逐月重复观测的调查结果为例,探究春季长江口门外海域冲淡水扩展过程及其影响因素,分析悬浮体的分布特征,以期更好地理解在悬浮体向海扩散过程中物质组成变化及其影响机制,探讨悬浮体输运对该海域沉积环境的影响。研究表明:
      春季口门外海域长江冲淡水扩展范围逐月增大,主轴由南下逐渐转为北上。4 月,冲淡水出口门后迅速南下,仅分布于12250E 断面南部海域;5 月,冲淡水已扩展至12300E 断面,主轴转向东北;6 月,口门外海域盐度进一步降低,冲淡水范围进一步扩大,呈双向分支特征,主轴仍向东北。
      长江冲淡水逐月变化受控于口门外水文气象环境,其转向主要受季风环境影响,径流量大小决定了冲淡水出口门后的扩展范围及表层盐度。春季台湾暖流深层水已到达长江口门外海域,但并未直接影响表层冲淡水分布;随着口门外上升流的逐月增强,底层台湾暖流和上层低盐冲淡水之间的盐度跃层更加强烈,一方面抑制了长江冲淡水的向深层扩展,同时上升流的涌升也减薄了冲淡水层的厚度。春季口门外海域海底潮混合过程没有对表层冲淡水的垂向混合带来显著影响。
      春季口门外海域悬浮体质量浓度月际变化主要受潮混合强度控制。大潮期间潮混合作用增强,悬浮体浓度整体最高。由于口门外海域悬沙锋的阻隔,抑制了径流输入泥沙向外海的扩散,大部分悬浮体在近岸海域输运、沉降,未随长江冲淡水向东北外海方向扩展,导致近岸的12250E 断面悬浮体质量浓度约为远岸的春季长江冲淡水转向及其对口门外海域沉积作用的影响12300E 断面的10~100 倍。同时,逐月增强的台湾暖流在口门外海域向上涌升(上升流)减缓了悬浮体的沉降,强化了其与上层冲淡水之间的跃层效应,限制了近底层悬浮体向上扩散,导致上升流中心区表现为悬浮体浓度高值区。
        调查期间两个断面悬浮体物质来源不同,导致其物质组成存在明显差异,可按其粒径差异将悬浮体分为<128 μm 的小颗粒和>128 μm 的大颗粒两部分。12250E 断面表层悬浮体物质组成主要受长江径流输沙的影响,底部则受海底沉积物再悬浮的强烈作用;据浊度、叶绿素a 浓度与累积体积浓度相关性分析,该断面小颗粒悬浮体主要为陆源和再悬浮的细颗粒泥沙及其絮集体。12300E 断面呈显著的分层特征,下层小颗粒主要为再悬浮的泥沙颗粒及其絮集体,冲淡水层小颗粒悬浮体主要为含叶绿素a 的浮游植物及其絮集体。研究区大颗粒组分与叶绿素a 浓度、浊度相关性值均很低,悬浮体的有效密度与平均粒径之间呈显著的负相关关系,推断大颗粒悬浮体由粒径较大的生物体或以生源颗粒物为主体的生物絮集体构成。
         长江口门外海域冲淡水转向及其扩展过程的沉积环境效应是影响该海域海底沉积物分布的主要因素。长江冲淡水挟带的陆源细颗粒泥沙主要在近岸海域输运、沉降,导致长江河口至内陆架海区的海底沉积物主要为长江来源的粉砂和粘土等细颗粒组分;由于长期缺乏径流输入陆源泥沙的补给,外陆架海区海底沉积物主要为古长江残留砂。

语种中文
目次

第1章 引言 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 区域概况 2

1.2.1 长江流域概况 2

1.2.2 长江口水文概况 3

1.2.3 沉积地貌特征 6

1.3 研究现状 6

1.3.1 长江冲淡水的时空分布特征 6

1.3.2 长江冲淡水分布的影响因素 8

1.3.3 长江冲淡水与物质输运 10

1.4 论文的主要研究工作 12

第2章 数据来源及处理方法 13

2.1 现场观测数据及处理方法 14

2.1.1 水文数据 14

2.1.2 悬浮体数据 15

2.2 开源数据 16

第3章 春季长江口外冲淡水月际变化及其控制因素 18

3.1 长江口外水文特征 18

3.2 长江冲淡水分布特征 20

3.3 长江冲淡水月际变化的控制因素 22

3.3.1 径流量 22

3.3.2 台湾暖流 23

3.3.3 风场 24

3.3.4 潮汐 25

3.4 小结 28

第4章 春季长江口外悬浮体分布特征及其影响因素 29

4.1 悬浮体质量浓度分布特征 29

4.2 悬浮体粒度分布特征 30

4.3 悬浮体分布的影响因素 32

4.3.1 台湾暖流 32

4.3.2 潮混合 33

4.3.3 长江冲淡水 34

4.4 小结 36

第5章 春季长江冲淡水转向对口门外海域沉积环境的影响 37

5.1 悬浮体的物质组成 37

5.2 底质沉积物 39

5.3 小结 41

第6章 长江冲淡水对口门外海域工程环境的潜在影响 42

6.1 航道维护 42

6.2 渔场建设 42

6.3 赤潮治理 43

第7章 结论 45

内容类型学位论文
源URL[http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/170639]  
专题海洋研究所_海洋地质与环境重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
赵玉喜. 春季长江冲淡水转向及其对口门外海域沉积作用的影响[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2021.
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