渤海湾西岸年代际尺度海岸演化机制与动力——统计建模

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangma2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海岸具有复杂多时空尺度的演化过程,不同时空尺度的海岸演化过程、影响因素以及动力机制等都存在显著的差异,相关研究的理论基础及技术方法也各不相同。年代际(中尺度)海岸演化机制非常复杂,小尺度与大尺度的海岸模拟方法不能应用于中尺度海岸,中尺度海岸演化与人类活动密切相关,因此中长尺度的海岸演化过程成为现代海岸演化领域关注的热点之一。论文以渤海湾为例,开展年代际尺度的现代海岸演化机制与建模研究,科学认识近现代海岸演变过程与机制,分析影响海岸演化的物源与动力等因素,揭示和定量刻画出年代际时间尺度上泥沙收支、环流输送、波浪掀沙对现代海岸演化的影响和贡献,试图推动发展中长时间尺度的海岸演化预测方法与模型研究。  构建年代际尺度的现代海岸演化模型,首先要筛选影响海岸演化的主导因素,通过对海岸演化各个影响因素进行LHS抽样随机生成参数组模型模型,结果进行敏感性分析,确定海区的各个影响因素的贡献率选定主导因素。物源(黄河入海水沙通量)与输送动力因子(波浪)是分析年代际周期的原因机制与主导因素,是海岸演化过程中非常重要的模型参数。1950~2011年黄河入海径流量和输沙量呈显著线性下降趋势,入海径流量和输沙量在时间尺度上分别在2.86a、4.44a和13.33a存在显著相关关系。1985年为利津站水沙通最显著的时间突变点和分界点,至此黄河入海径流量及输沙量进入了新一轮的输水输沙过程状态。1950~2011年渤海海域波侯也有明显的变化。波候存在突变性与周期性,有效波高在1968年前后显现突变点,波向角度约在1960年突变,波周期在1970年左右出现突变点。小波分析波候的周期性表现为有效波高存在16.7年的显著周期,波向角度存在15.8年显著周期,波周期存在14.6年显著周期。  渤海海岸演化过程既与黄河入海泥沙在渤海海域的大尺度输送有关,又与黄河入海泥沙通量多寡的长期变化密切关联,而渤海长期波候变化是导致入海泥沙输运的最直接动力。因此,结合黄河入海水沙与波侯的年代际周期划分“动力-统计”模型的年代际时间。利用基础模型ECOMSED模型模拟年代际尺度下的沉积物运移,通过对模型输入参数的约减概化、地形步长的延长达到小尺度模型升尺度的目的。其中以延展的代表潮代替真实潮来进行地形时间步长的延长,以平均波浪、泥沙参数来代替真实的波浪、泥沙的真实值达到模型参数约减的效果,概化温盐参数,在年代际尺度下减少模型计算步长与计算次数,减少误差,能较好的模拟中尺度模型。即用代表值来代替真实值(潮汐)循环作为模型的驱动条件,将小尺度海岸演化模型中控制方程的时间计算步长,输入参数通过以年(或多年)时间平均作为计算步长的方法进行时间步长升尺度,实现海岸演化过程从小尺度向中长时间尺度的延伸,完成“动力-统计”模型的构建。  利用构建的中尺度海岸演化模型计算沿岸输沙与横线输沙得到年代际时间尺度下的渤海湾西岸泥沙收支状况。不同海岸的年均输沙量以及海岸的侵蚀、淤积变化各不相同,受岸线泥沙的多寡、海岸的地形、岸滩走向、波浪的强度与方向等因素的影响,渤海湾西岸岸滩剖面变化主要集中在0~3m层,随着深度的增加年均输沙量呈现增加的趋势,3m层以下年均输沙量变化小。南段海岸泥沙相对支出较多,北部岸段泥沙支出较少。渤海海区的北向风导致渤海湾海区偏北波浪对呈南北走向的渤海湾南段海岸有很强的冲刷作用,岸滩变化较大,东西向的北岸则受波浪冲刷作用较小,因此侵蚀幅度也比较小。参考年代际泥沙收支平衡表以及波浪动力的影响,在入海泥沙持续减少,海洋动力相对稳定的情况下,渤海湾西岸北段的海岸线大部分呈现侵蚀状态;南段的海岸线有侵蚀有淤积。
其他文献
集装箱航运是大运量、低运价的海洋运输和标准化、自动化的集装箱运输的完美结合。在当前经济全球化迅速发展的大背景下,作为最主要的国际货物运输方式之一,集装箱航运的重要性
In order to measure the backhoe vibratory excavating resistance of a hydraulic excavator fast and precisely,the influences of vibratory excavating depth,angle,v
随着网络技术的突飞猛进,新闻信息传播方式和格局在不断变化。有数据显示,2013年底,我国网民规模已达6.18亿,其中手机网民规模达5亿,互联网媒体因便捷、高效、互动性强,已经
“不敢冒险才是风险”——当足球成为克隆技术的天下,绿茵场不再狂野,观众们不再沸腾,体育的魅力消失殆尽。当世界沉入灰色,英雄横空出世,终极对决,搏上一切!在巴西世界杯开
Mining subsidence damage is the main factor of restricting coal mining under buildings. To control or ease effectively the degree of mining subsidence and defor
人类社会的车轮一路向前,征服了农业文明、工业文明、城市文明、信息文明等一个个历史山头,带来了人类社会的富足和人类历史的繁荣,可是在一些的文明的背后却隐藏着自然生态的脆
物质文化遗产与非物质文化遗产二者共同构成了世界文化遗产。从历史和形态的角度来看,非物质文化遗产是一种包括了更多随时代变迁而容易淹没的文化记忆,更值得我们珍惜。当前,随
教育是社会的一个重要子系统,对社会整体和社会个体发展有着巨大的影响。当前,教育公平问题成为社会关注的热点,运用以空间见长的地理学来对城市教育问题进行分析,具有较强的理论
基于热成像原理,提出一种将MG-TA热成像一体化智能高速云台摄像机替换涂布车间内原有的普通视频监控摄像机,利用原有视频监控网络,建立数学模型及专业软件,实现对车间内数台
青藏高原土地利用与土地覆被变化及其环境效应研究具有重要的实践意义和理论意义,是当前研究的热点。本论文基于土地利用统计、调查、清查和人口等数据,采用历史考订等方法,估算