港口工程影響下萊州灣南岸海洋沉積環(huán)境演變研究.pdf

1、萊州灣南岸資源豐富、人口密集、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人類活動(dòng)對(duì)海岸環(huán)境影響顯著。同時(shí)萊州灣區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地貌類型多樣,南岸地區(qū)水深較淺、地勢(shì)低平,發(fā)育典型的粉砂質(zhì)海岸,萊州灣南岸海域成為十分典型的受自然因素和人為因素共同作用下的海洋環(huán)境敏感區(qū)。近年來,在大型港口工程的影響下,萊州灣南岸的海洋沉積環(huán)境不斷演化。因此對(duì)萊州灣南岸的海洋沉積環(huán)境演化過程進(jìn)行研究,綜合分析濰坊港的建設(shè)對(duì)附近海洋環(huán)境的影響,對(duì)于保護(hù)周邊海洋環(huán)境、合理集約開發(fā)與利用海洋

2、資源具有一定的理論與實(shí)際意義。
　　本文根據(jù)研究區(qū)萊州灣西南側(cè)海域的147個(gè)表層沉積物樣品、萊州灣及濰坊港附近海域3期海圖資料、萊州灣10個(gè)站位的實(shí)測(cè)海流資料以及萊州灣南側(cè)近岸海域2個(gè)沉積物柱狀巖芯樣品的粒度、測(cè)年、重金屬、磁化率等資料,對(duì)研究區(qū)表層沉積物分布特征、輸運(yùn)趨勢(shì)和輸運(yùn)通量、水深岸線演化特征、水動(dòng)力環(huán)境變化特征、現(xiàn)代沉積速率及地球化學(xué)變化特征等進(jìn)行了研究,綜合分析了近年來在港口工程影響下的萊州灣南岸海洋沉積環(huán)境演變情況。

3、本文主要研究成果如下:
　　研究區(qū)表層沉積物類型分布呈現(xiàn)明顯的平行岸線的條帶狀特征,由岸向海沉積物類型依次為砂-粉砂質(zhì)砂-砂質(zhì)粉砂-粘土質(zhì)粉砂;沉積物平均粒徑等值線基本與岸線保持平行,總體上呈現(xiàn)由岸向海逐漸變小的趨勢(shì);近岸沉積物分布受濰坊港影響明顯,各參數(shù)等值線均在港口處發(fā)生向岸的彎曲,港口兩側(cè)海域表層沉積物粒徑變細(xì)。該海域表層沉積物的分布特征主要受沉積物物源、波浪潮流及港口工程等的共同控制和影響。
　　近岸區(qū)海洋波浪等水動(dòng)

4、力作用較強(qiáng),離岸30~40km外相對(duì)開闊的遠(yuǎn)岸海域水深較大、海洋水動(dòng)力相對(duì)平穩(wěn),其對(duì)應(yīng)的沉積環(huán)境相對(duì)較弱,受港口影響其兩側(cè)沉積動(dòng)力環(huán)境有所減弱。研究區(qū)西南部近岸海域,表層沉積物整體呈由岸向海輸運(yùn)的趨勢(shì),港口東側(cè)近岸海域表層沉積物沿岸線方向自東向西輸運(yùn),部分沉積物在濰坊港東側(cè)堆積;研究區(qū)西北側(cè)海域表層沉積物呈現(xiàn)出向南側(cè)方向的輸運(yùn)趨勢(shì),這主要是受黃河三角洲細(xì)粒沉積物向南輸送的影響。
　　1984~2002年萊州灣西側(cè)黃河口附近海域岸線

5、受黃河來水來沙及入?？谖恢玫挠绊?岸線及等深線向海突出,萊州灣南側(cè)岸線及等深線變化不大。濰坊港附近海域岸線在1984~2007年間岸線明顯向海推進(jìn),形成大量新的人工岸線,該海域5m等深線不斷向海推進(jìn),前進(jìn)總距離約為1500~3000m。濰坊港附近海域1984~2007年整體以淤積為主,其中1984~2002年、2002~2007年平均淤積速率約為2cm/a、7cm/a,濰坊港的建設(shè)使港口東西兩側(cè)海域出現(xiàn)了一定程度的淤積,而在引堤端頭處出

6、現(xiàn)了小范圍沖刷區(qū)。
　　研究區(qū)漲急時(shí)刻潮流場(chǎng)在黃河三角洲附近流向發(fā)生偏轉(zhuǎn)并形成高流速區(qū),其他區(qū)域流速由海向岸逐漸減小。2002年黃河口附近高流速區(qū)位置向東南方向移動(dòng),灣口一線海域流速增大,濰坊港10km引堤堤頭處流速增大,引堤兩側(cè)流速減小。2007年濰坊港環(huán)抱式防波堤堤頭處流速增大,港口工程兩側(cè)特別是東側(cè)海域流速減小。在大風(fēng)作用下萊州灣海域有效波高由岸向海逐漸增大,2002年后黃河口沙嘴會(huì)對(duì)其南側(cè)海域形成有效掩護(hù),濰坊港工程會(huì)對(duì)其

7、東側(cè)或西側(cè)附近海域起到一定的掩護(hù)作用,使有效波高減小,海洋動(dòng)力條件減弱。
　　萊州灣南岸濰坊港附近海域3m以淺沉積物粒度較粗,沉積物類型以粉砂質(zhì)砂為主,WF1孔230cm以淺、WF2孔218cm以淺沉積層為1855年黃河改道進(jìn)入渤海后的沉積,沉積物中分布的細(xì)粒薄層是在風(fēng)暴潮等極端海況條件下沉積下來的黃河細(xì)粒物質(zhì),這一時(shí)期萊州灣南岸沉積速率較小約為0.3~0.5cm/a;1997年和2007年兩期濰坊港工程的建設(shè)對(duì)附近海域沉積環(huán)境有