潮汐汊道是位于陸海相互作用區(qū)的主要海岸帶子系統(tǒng)之一,其在港口航道、能源基地、臨港工業(yè)、灘涂開發(fā)、生態(tài)保護(hù)等方面已愈來愈重要。與砂質(zhì)海岸潮汐汊道相比,國內(nèi)外對(duì)基巖海岸潮汐漢道的研究不夠深入,沒有形成比較完整的理論體系。本論文選擇具有代表性的三門灣潮汐汊道系統(tǒng),運(yùn)用沉積學(xué)、地貌學(xué)和同位素年代學(xué)等多學(xué)科交叉方法,研究人類活動(dòng)背景下的沉積地貌過程與發(fā)育演變機(jī)制,評(píng)價(jià)潮汐漢道的穩(wěn)定性規(guī)律及其演化趨勢,豐富了基巖海岸潮汐汊道理論研究內(nèi)容。 根據(jù)淺地層剖面探測記錄與鉆孔資料對(duì)比,三門灣淺部沉積地層明顯分為四層,第一層以水平狀層理為主,第二層以傾斜狀、交錯(cuò)狀層理為主,第三層底界面起伏不平,局部有古水道充填沉積。根據(jù)不整合面特征和沉積相標(biāo)志,推斷上部三層為全新世地層,厚度在20～35m之間,古水道充填沉積厚度可達(dá)42m。推算全新世平均沉積速率一般為0.2～0.5cm/a。 對(duì)18個(gè)沉積物柱樣進(jìn)行巖性、結(jié)構(gòu)分析和210Pb、137Cs年代測定,結(jié)果表明,三門灣潮灘為典型的潮汐沉積層理特征,現(xiàn)代沉積速率介于0.6～2.4cm/a；貓頭水道淺水區(qū)以潮汐沉積為主,現(xiàn)代沉積速率介于1.9～2.6cm/a,深潭區(qū)以殘留的風(fēng)暴驟淤沉積為主,現(xiàn)代沉積速率介于3.9～8.6cm/a。 三門灣沉積過程具有明顯的時(shí)間尺度效應(yīng)和區(qū)域空間差異特征。全新世平均沉積速率與現(xiàn)代沉積速率相差約一個(gè)量級(jí),全新世平均沉積速率與水深之間是負(fù)相關(guān)關(guān)系,即水深愈大,沉積速率愈小。現(xiàn)代沉積速率與水深之間是正相關(guān)關(guān)系,即水深愈大,沉積速率愈大。 利用不同歷史時(shí)期海圖和水下地形圖資料對(duì)比分析,結(jié)果表明,1930年三門灣海岸、灘槽地貌格局已成型；1930～1964年,三門灣整體上處于穩(wěn)定或緩慢淤積的自然狀態(tài)；1964年以來,受圍涂堵港工程的影響,三門灣海岸線外推明顯,潮灘淤漲加快,汊道深槽普遍淤積。潮汐汊道系統(tǒng)的地貌發(fā)育與演變呈現(xiàn)出明顯的階段性、區(qū)域性特征。 綜合分析,認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造與原始地形、潮流、懸浮泥沙是三門灣發(fā)育演變的主要因素,而近代人類活動(dòng)(圍涂堵港)通過改變?cè)械暮０哆吔�、削弱落潮�?yōu)勢流,促進(jìn)了潮灘淤漲和深槽淤積,已成為影響三門灣潮汐汊道系統(tǒng)發(fā)育演變的主要營力。 對(duì)現(xiàn)有潮汐汊道P-A關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行剖析,認(rèn)為不適用于單個(gè)潮汐汊道系統(tǒng)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。根據(jù)三門灣發(fā)育演變的區(qū)域性、階段性和相似性的特點(diǎn),從動(dòng)力地貌學(xué)的角度出發(fā),對(duì)三門灣復(fù)合型潮汐汊道系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)、分級(jí)�；�1964年均衡狀態(tài)下各分級(jí)、分區(qū)汊道系統(tǒng)的P和A實(shí)測數(shù)據(jù)的回歸分析,推導(dǎo)出三門灣均衡態(tài)P-A關(guān)系式：A=2.49×10-4P0.940974,相關(guān)系數(shù)R達(dá)到0.999。 運(yùn)用均衡態(tài)P-A關(guān)系式,推算1994、2003、2007年各汊道口門達(dá)到均衡狀態(tài)下的口門斷面面積和口門斷面平均水深,與實(shí)測值進(jìn)行比較,評(píng)價(jià)三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的穩(wěn)定性變化。結(jié)果顯示,人類開發(fā)活動(dòng)影響下的三門灣潮汐汊道的各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)育演變與調(diào)整均趨向均衡態(tài)P-A關(guān)系曲線,并具有明顯的區(qū)域性、階段性特征。其中,瀝洋港、青山港能夠較快調(diào)整、達(dá)到均衡狀態(tài)；蛇蟠水道受到晏站涂前沿舌狀淺灘、納潮區(qū)圍涂工程的雙重影響,處于周期性變化狀態(tài)；貓頭水道、三門灣口門受到瀝洋港、青山港、蛇蟠水道演化的多重影響,調(diào)整過程復(fù)雜多變,具有明顯的滯后特征。 根據(jù)三門灣近期圍墾規(guī)劃,預(yù)測了各汊道系統(tǒng)發(fā)展趨勢。其中,貓頭水道在今后的二十年內(nèi)將一直處于快速淤積調(diào)整狀態(tài),達(dá)到均衡狀態(tài)下的口門斷面平均水深為12.6m,比2003年實(shí)測口門斷面平均水深小5m,估算貓頭深潭最大水深將不足35m,可能影響到三門核電站取排水口的水深條件和溫排水?dāng)U散能力。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P731.23
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目次
第一篇 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 國內(nèi)外潮汐汊道研究進(jìn)展
        1.2.2 浙江三門灣相關(guān)研究進(jìn)展
        1.2.3 研究方向與展望
    1.3 本文研究工作
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
        1.3.3 研究方法與技術(shù)路線
第二篇 研究區(qū)域概況
    2.1 地形地貌特征
    2.2 水文泥沙特征
    2.3 沉積物來源及分布特征
第三篇 材料與方法
    3.1 淺地層剖面探測與解譯
    3.2 沉積物柱樣采集與分析測試
        3.2.1 沉積物柱樣采集
        3.2.2 沉積物柱樣分析與測試
        3.2.3 沉積物柱樣測年
    3.3 海岸線修測
    3.4 歷史海圖和地形圖數(shù)字化處理與分析
        3.4.1 歷史海圖與水下地形圖資料
        3.4.2 數(shù)值化處理與分析
    3.5 水文泥沙觀測與分析
第四篇 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的沉積層序與沉積過程
    4.1 全新世沉積層序與沉積過程
        4.1.1 淺部沉積地層結(jié)構(gòu)
        4.1.2 全新世沉積地層厚度與沉積速率
    4.2 現(xiàn)代沉積層序與沉積過程
        4.2.1 典型地貌部位的柱樣沉積物巖性與結(jié)構(gòu)
        4.2.2 現(xiàn)代沉積速率
    4.3 沉積速率的時(shí)空變化
        4.3.1 沉積速率的時(shí)間尺度效應(yīng)
        4.3.2 沉積速率的區(qū)域差異特征
    本篇小結(jié)
第五篇 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的地貌發(fā)育與演化機(jī)制
    5.1 地貌發(fā)育與演變特征
        5.1.1 總體特征
        5.1.2 海岸線推移
        5.1.3 潮灘發(fā)育與演變規(guī)律
        5.1.4 汊道發(fā)育與演變
        5.1.5 口外近濱區(qū)攔門淺灘發(fā)育演變
    5.2 地貌發(fā)育與演化機(jī)制
        5.2.1 地貌輪廓受地質(zhì)構(gòu)造和原始地形控制
        5.2.2 潮流是地貌發(fā)育與演變的主導(dǎo)因素
        5.2.3 懸浮泥沙是地貌發(fā)育與演變的物質(zhì)基礎(chǔ)
        5.2.4 岬角挑流作用是深潭發(fā)育與維持的動(dòng)力機(jī)制
        5.2.5 臺(tái)風(fēng)暴潮是灘槽快速?zèng)_淤的主要因素
        5.2.6 人類開發(fā)活動(dòng)已成為潮汐汊道系統(tǒng)演化的主要營力
    本篇小結(jié)
第六篇 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的穩(wěn)定性
    6.1 現(xiàn)有潮汐汊道P-A關(guān)系的局限性
    6.2 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的均衡態(tài)P-A關(guān)系
        6.2.1 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的動(dòng)力地貌分區(qū)
        6.2.2 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的均衡態(tài)P-A關(guān)系式
    6.3 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與趨勢預(yù)測
        6.3.1 三門灣潮汐汊道系統(tǒng)的穩(wěn)定性變化
        6.3.2 典型汊道的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與趨勢預(yù)測
    本篇小結(jié)
第七篇 結(jié)語
    7.1 主要研究進(jìn)展
    7.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷

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本文編號(hào)：2843209