鳌山湾水动力环境及泥沙运动特征研究

作     者：李淑玲 

作者单位：中国海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：佘宗莲;孙永福

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 081502[工学-水力学及河流动力学] 

主      题：鳌山湾 水动力环境 泥沙运动 

摘      要：水动力条件及泥沙冲淤特征是港口规划建设的关键问题，是制约港口正常运行与否的重要因素。 青岛市拟在鳌山湾建设新港区，本研究对该区及邻近海域水文条件、地质地貌特征、海底沉积物及泥沙运移趋势等进行了调查研究和分析预测，研究结果可为港口建设提供参考。 本研究通过系统收集分析鳌山湾区域已有的地质资料，阐述了研究区的自然地理及区域地质概况;在研究区进行了8个站位的海流及悬沙观测，获取研究区水动力特征及其对泥沙运动的动力机制;通过现场踏勘，基本查明研究区的动力地貌特征;现场进行了一百多个站位的沉积物取样工作，通过土工试验，获取了研究区沉积物粒度分布特征，查明沉积物分布规律，通过与水动力条件进行综合分析，对研究区的泥沙来源及运动范围趋势进行了分析预测。得出结论如下： （1）研究区陆地地貌为被山溪雨源流水地貌切割的侵蚀剥蚀区，海岸属于典型的基岩岬湾岸。海底主要发育水下岸坡和水下平原，局部有水下沙坝和水下洼地等正负地形分布，鳌山湾湾内、湾外水域地形平坦，除岬角区外海底坡度小。 （2）研究区海底沉积物有砂（S）、粉砂质砂（TS）、粉砂（T）和粘土质粉砂（YT）等几种。其中粉砂和粉砂质砂分布范围最广，占据了2m以深水域的海底。粗颗粒的砂质沉积物则主要分布在近岸区。各粒级组分由岸向海渐变，由岸向海砂含量逐渐降低，粘土含量逐渐增大。 （3）调查区为规则半日潮流，潮流的运动形式旋转流和往复流兼存，其中鳌山湾内水域以往复流为主，湾外则为旋转流。潮流椭圆长轴方向表、中、底三层基本都在西北-东南方向，潮流最大可能流速38.4cm/s～62.7cm/s。涨潮流速大于落潮流速。涨潮流湾外为SW向，湾内为偏N向，落潮流向相反。海流流速由岸向海逐渐增大，自表至底逐渐减小。 （4）研究区水域海水含沙量为0.2mg/l~85.5mg/l，平均在15.0mg/l~23.6mg/l之间。含沙量从表至底逐渐增大，含沙量值与流速正相关。 （5）研究区泥沙来源主要有河流输沙、海岸侵蚀来沙和外海来沙等几种。其中近岸粗颗粒泥沙主要是河流输沙和海岸侵蚀来沙堆积所致，而深水区细颗粒泥沙主要来自于悬沙落淤。目前注入鳌山湾及其邻近海域的几条小河由于上游修建水库，枯水期基本断流，仅洪水期还有少量水沙注入，海区外来沙源较少。 （6）在波浪作用下，研究区内大部分海底泥沙可以活动，但泥沙强烈活动的范围有限：大部分时间2m以浅泥沙强烈活动。沿岸输沙方向由岬角指向湾顶，由于沙源有限，输沙量较小。 （7）海区日单宽输沙量不大，全潮日单宽输沙量大潮期为377.4kg/dm～777.3kg/dm，小潮期为306.5kg/dm～1109.2kg/dm。 （8）研究区目前海岸态势总体较为稳定，冲淤变化较小。 （9）研究区构造稳定，具有较长的深水岸线、岸滩稳定，泥沙来源少，有岬角掩护和一定范围较为平坦的后方陆域，具备建设深水大港的条件。