潮汐汊道是砂質海岸常見的沉積地貌單元，是海岸帶與內陸架的重要組成 部分，其作為港口航道、旅游、海水養(yǎng)殖等方面的資源的重要性早已被認識； 但是，潮汐汊道的沉積動力行為、淺海物質循環(huán)與通量、全球變化的區(qū)域響應 等方面的研究尚未充分開展。月湖是山東半島東北角的一個小型的瀉湖——潮 汐汊道系統(tǒng)，已有4000年的歷史，具有很高的科研、經濟、生態(tài)、休閑旅游價 值。歷史上的月湖是比較穩(wěn)定的，1979之后，由于人為活動的影響，月湖的物 理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境質量呈惡化趨勢。研究月湖的沉積與水動力現(xiàn)狀，分析其變 化的地貌動力學原因，有助于理解小型潮汐汊道系統(tǒng)的沉積動力行為，重視海 岸帶海灣在全球物質循環(huán)中的作用，具有現(xiàn)實和理論的意義。 1998年冬季和1999年夏季，在月湖進行了為期各一月的野外工作，采集 了131個表層底質沉積樣和9個巖芯，獲得了冬夏各29天的潮位記錄，觀測了 口門大小潮期間的潮位、潮流，并采集了同步的懸移質水樣。在實驗室分析測 定了沉積物的粒度、顆粒態(tài)有機碳含量和~(210)Pb放射性活度，進行了粒徑趨勢分 析和沉積速率估算。對潮位和潮流進行了調和分析，從灣內潮位記錄推算出口 門的干道垂線平均流速和斷面平均流速，并計算了口門的推移質和懸移質的輸 運能力。在此基礎上，結合歷史資料（地形圖、航片、前人的研究成果等），探 討了月湖的沉積物平衡、汊道穩(wěn)定性、潮流不對稱性、口門P-A關系等問題。另 外，對于海岸帶的海灣——瀉湖系統(tǒng)在全球碳通量與碳循環(huán)過程中的作用進行 了討論。 月湖是一個小而淺的潮汐汊道系統(tǒng)，面積4.94km~2，平均水深不足1m， 無常年性淡水徑流匯入。集水盆地屬于低山丘陵地貌，面積15.2km~2。月湖表 層沉積物以細顆粒物質為主，從岸到湖心逐漸變細，泥和砂質泥占灣內面積的 40％以上；表層沉積物的平均粒徑與沉積物類型有比較好的對應關系。~(210)Pb數(shù) 據(jù)分析表明，湖心的沉積速率高達18.2mm yr~(-1)，而湖區(qū)大部沉積速率在2-5mm yr~(-1)。從巖芯的垂向粒度變化所反映的信息來看，湖區(qū)的沉積速率大約是5-10 mm yr~(-1)。 月湖的沉積物主要來自流域的坡面侵蝕、湖岸侵蝕、風塵沉降、生物物質、 漲潮流帶入的懸移質和推移質；整個湖區(qū)的沉積通量為 10000l2000 t yTI．粒 徑趨勢分析表明，月湖的灣頂（西部與北部X漲潮三角洲和湖心等地貌單元是 沉積的優(yōu)勢區(qū)域． 月湖的潮汐屬不規(guī)則半日潮，潮差小，日不等現(xiàn)象明顯，冬夏兩季有顯著 差異；平均潮差 0．50 m，平均漲潮歷時 5 ’J’時 19分，平均落潮歷時 7小時 5 分，平均納潮量 2刀X 106 m‘．月湖口門的潮流是不規(guī)則半日潮流，漲急、落急 流速可達 1刀 m s’‘以上；口門想流時刻正對應灣內的高人潮時，是典型的駐波． 月湖的潮流具有獨特的不對稱性，口門的干道垂線平均流速的主要模式為 落潮流速大于漲潮流速、且落潮歷時長于漲潮歷時，而斷面平均流速以漲潮流 優(yōu)勢型占微弱優(yōu)勢．這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是月湖的不規(guī)則潮汐特征，以及口門 的形態(tài)與潮位的特殊對應關系．其他潮汐漢道可能也存在類似的現(xiàn)象． 月湖所處海域的波浪作用并不強烈，沿岸輸沙強度較�。畬崪y懸浮體濃度 較低，在10人10‘mgL”‘左右．用口門干道垂線平均流速計算，月湖的懸移質和 推移質凈輸運均為向外海輸出，懸移質的輸運量不到推移質的1／10．但是，從 沉積物平衡的角度分析，漲潮流帶入的懸移質和推移質可能是月湖灣內沉積物 的重要來源．人類活動對月湖的沉積過程可能有重大影響． 從平均大潮納潮量與沿岸毛輸沙量的比值來看，月湖應屬于穩(wěn)定性相當好 的潮汐漢道系統(tǒng)；如果僅考慮口門的形態(tài)及主干道的通暢性，這一判斷是可以 接受的．可以認為，月湖當前的物理系統(tǒng)是脆弱而穩(wěn)定的，但其生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn) 定性和自適能力已經遭到了嚴重破壞． 月湖湖心的顆粒態(tài)有機碳通量為 0．34 kg m”‘p”’．推而廣之，僅就有機碳通 量而言，整個黃、渤海沿岸的小型海灣具有和黃、渤海陸架泥區(qū)相同的數(shù)量級．因 此，在碳循環(huán)研究中應充分注意海岸帶海灣的貢獻． 均衡狀態(tài)下的潮汐漢道系統(tǒng)，它的納潮量與口門面積之間的確存在某種穩(wěn) 定的卜A關系．傳統(tǒng)方法得出的P．A關系有其固有的不準確性．應用沉積動力 學方法，每個潮汐漢道的P－A關系都受漲落潮歷時、斷面平均流速、口門形態(tài)（面 積和寬深比X納潮量、淡水徑流量、沿岸毛輸沙量和沉積物粒度等因素的控制， 互互 對于上述因素的每一種組合，都有對應的均衡態(tài)卜A關
【學位單位】：中國科學院海洋研究所
【學位級別】：博士
【學位年份】：2001
【中圖分類】：P737.1

【引證文獻】

相關期刊論文 前6條

1 賈建軍,高抒,薛允傳,李鳳業(yè);山東榮成月湖潮汐汊道系統(tǒng)的沉積物平衡問題——兼論人類活動的影響[J];地理科學;2004年01期

2 薛允傳,賈建軍,高抒;山東月湖的沉積物分布特征及搬運趨勢[J];地理研究;2002年06期

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本文編號：2810542