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为研究中国唯一已知、全球最深海洋蓝洞的形成、发育和演化机制，应用LISST-100X现场激光粒度仪、CTD温盐仪等搭载工作级水下机器人，于2017年5月在三沙永乐龙洞进行了悬浮体、温盐剖面测量，获得了全洞深的悬浮体体积浓度、温盐和溶解氧等数据，并进行了悬浮体垂向分布特征研究。研究结果表明，洞内90 m以下水体为无氧环境，悬浮体浓度呈现5个变化旋回，温度、盐度均存在3个跃层，并且它们之间有着较好的对应关系。龙洞内水体表层悬浮体总浓度约为20 μL/L，悬浮体平均浓度值为5.93 μL/L。悬浮体旋回层Ⅰ位于5 m以浅水层；旋回层Ⅱ位于10～43 m之间，与第一个温盐跃层(深度10～20 m)部分对应；旋回层Ⅲ位于70～110 m之间，与第二个温盐跃层(深度70～110 m)完全对应；旋回层Ⅳ位于130～150 m之间，与第三个温盐跃层(深度130～150 m)完全对应；旋回层Ⅴ位于260 m以深至洞底300 m。龙洞表层悬浮体浓度较高，主要是受到洞外周边珊瑚礁松散沉积物输入的影响。洞内悬浮体垂直分布特征主要受到水动力、洞体形态、温盐跃层、溶解氧含量以及浮游生物等的控制和影响。 相似文献
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三沙永乐龙洞洞内侧壁礁体矿物和元素组成及其晚更新世以来的形成演化 总被引：1，自引：0，他引：1
三沙永乐龙洞深度在300m左右,是目前全球已知最深的海洋蓝洞,但是对其性质和成因了解极其有限。本研究使用X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪、AMS14C测年等分析测试方法对采自不同深度的洞壁礁体的矿物物相、元素含量和形成年代进行了测定,探讨了洞壁性质和龙洞的演化。研究结果表明:三沙永乐龙洞洞内侧壁矿物均属于碳酸盐矿物,包括文石、高镁方解石和低镁方解石,平均含量分别为49.0%、46.6%、14.3%,它们主要来自钙质生物碎屑;洞内侧壁的主要元素是Ca、Mg、Sr,平均含量分别为36.8%、0.98%、0.48%。三沙永乐龙洞是一个复合体,17m以上岩石年龄晚于7.5cal kaBP,是全新世海平面上升时期形成的现代珊瑚礁体,没有经历过海平面下降引起的成岩作用; 17—35m岩石形成时代早于25cal ka BP,是经历了大气淡水成岩作用的晚更新世喀斯特溶洞,且在高海平面时期于17—23m以浅的空间内广泛发育洞内珊瑚礁。 相似文献
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南海三沙永乐龙洞悬浮体组分及其来源 总被引：1，自引：0，他引：1
三沙永乐龙洞位于南海北部永乐环礁上,水深达300m,是世界已知最深的海洋蓝洞。采用扫描电镜和能谱仪对2016年10月和2017年3月在永乐龙洞从表层到270m的24个不同深度采集的水体悬浮体组分进行了分析,发现悬浮体组分种类丰富,粒度差异大,来源/成因多样,可分为生源碎屑、陆源碎屑、自生矿物颗粒、有机包膜-海洋雪花和人工产物碎屑等5类。生源碎屑以碳酸盐为主,主要来自现代珊瑚礁的松散沉积物,是悬浮体的主要组分。陆源碎屑主要是造岩矿物如石英和长石,以及一些包括重矿物的副矿物,其中细小的陆源造岩矿物碎屑,有可能来自气溶胶沉降,粗粒碎屑可能来自附近琛航岛工程散落的海南岛沿岸海砂。自生矿物颗粒包括重晶石、球状微粒氧化铁集合体和纳米黄铁矿。纳米黄铁矿及其集合体出现在130m以深水体中,是含硫化氢的无氧极端水体的特定产物。有机包膜在生物降解过程中形成,有时包覆多个不同组分的颗粒,常呈片状漂浮在水体中,形成海洋雪花。人工产物碎屑包括多种金属碎屑、微塑料纤维丝和过硫化铅丝。金属碎屑可能来自船只金属部件耗损,微塑料纤维可能来自渔网残余。本文是首次有关海洋蓝洞悬浮体组分的系统报道。永乐龙洞悬浮体组分特色鲜明,对认识其生态系统和沉积记录有重要意义。 相似文献
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海洋蓝洞作为一种独特的海洋地貌单元,洞内的生物群落结构与生态系统特征一直是国内外同行学者关注的热点问题之一。南海三沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞(300m),其独特的生态特征更为引入瞩目。本研究以古菌16S rRNA基因序列为目标,采用Illumina高通量测序技术对西沙永乐龙洞内水体与沉积物中的古菌群落结构进行了研究。结果表明,本研究所获得的古菌类群可归为4门、21纲、29目、42科、45属,广古菌和奇古菌是丰度最高的两种古菌。龙洞内表层水体中古菌群落多样性与洞外水体相差不大,但随深度增加,洞内古菌群落多样性显著降低,深水层古菌群落结构与浅水层差异显著。龙洞内沉积物中的古菌生存环境与水体差异巨大,为大量特殊物种提供了生存空间。侧壁沉积物中的古菌群落多样性随深度增加显著降低,而150m平台处古菌群落多样性则远高于侧壁沉积物。水温对龙洞内水体中的古菌群落结构具有显著影响(P0.01)。研究结果显示永乐龙洞古菌群落有很高的多样性,其垂向分布与洞内环境多要素的变化密切相关。本研究对认识三沙永乐龙洞内的生态系统特征有显著意义。 相似文献
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海洋蓝洞保留了原始的水体、沉积物、化石残骸和完整的生物骨骼, 是重要的自然遗产和地质奇观, 具有重要的科学研究价值。三沙永乐蓝洞是目前全球已发现的最深海洋蓝洞, 有着独特的洞体结构和水体化学特征, 但其成因仍是未解之谜。本文结合南海的构造演化, 分析了永乐环礁碳酸盐岩台地的发育历史, 认为永乐环礁的形成以加积和退积为主, 其台地边缘属于陡崖型台地斜坡, 有利于发育断层/裂缝; 永乐环礁之上钻井岩心的氧同位素数据表明, 永乐环礁在14.75~168.60m的深度范围内发生了地下水溶蚀作用, 这与实际观测到的158m深洞体转折处之上发生的洞穴垮塌作用相符。通过综合对比分析认为, 三沙永乐蓝洞的形成是断层/裂缝溶蚀机制与深部洞穴垮塌机制综合作用的结果。地下水(淡水、海水)首先沿着台地边缘发育的断层/裂缝进行溶蚀, 在158m以上通过洞穴垮塌作用形成了近垂直的洞穴, 而在158m以下则沿着断层/裂缝继续向下溶蚀形成了略倾斜的深部洞穴结构, 最终由于海平面的上升淹没而形成了蓝洞。本研究可为未来寻找更多海洋蓝洞提供重要的经验与借鉴。 相似文献
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西沙永乐龙洞是目前已知的最深蓝洞,具有极高的科学研究与社会价值。目前永乐龙洞调查研究仅处于初级阶段,科学揭秘亟待展开,基于此,国家海洋局第一海洋研究所拟大规模开展西沙永乐龙洞探秘工作。龙洞处于永乐环礁之上,水浅礁多,周边暗礁林立,水下情况复杂多变,缺乏直接大规模探测条件,前期的进出航路探测和作业条件调查必不可少。本次调查综合利用大地控制测量、单波束测深、多波束测深与潮位控制等相关技术,对龙洞周围以及永乐环礁大船进出航路进行了综合勘测,建立了龙洞周边的大地基准,获取了目标海域的水深资料,为后期大型作业船进入永乐环礁提供了合理航道,并为其选择了最优锚地,也为工作驳船进入龙洞选定了安全航路。 相似文献
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点礁是在空间上呈点状分布的礁体,是一种重要的珊瑚暗礁地貌类型,南海南沙群岛北部海区的一系列环礁发育有众多的珊瑚点礁。目前,对点礁地貌的形态特征、发育过程和机制的研究相对匮乏,南海地区的珊瑚点礁地貌定量研究尚为空白。以南沙群岛北部郑和环礁西南端的小南薰礁发育的点礁为研究对象,利用多波束水深实测数据结合Google Earth WorldView-2遥感影像,对所识别的123个点礁的顶底水深、高度、顶底直径等形态参数进行量测与统计分析,结果表明,其底部最大水深为35.05 m,顶部最小水深为7.89 m,平均高度2.62 m。其中,88个点礁(占71.5%)分布于水深25～35 m(深水点礁),27个(占17.9%)分布于水深10～18 m(浅水点礁)。点礁顶部和底部直径的平均值分别为8.49和19.13 m,形状因子和顶底关系因子的平均值分别为0.15和0.42,其剖面形态呈峰丘型(21.1%)和礁坪型(占78.9%),且多呈孤立型分布,亦见少数以群落型分布。浅水点礁以礁坪型为主,其顶部和底部直径较大,而形状因子较小,反映了波浪动力的控制作用;峰丘型仅见于深水点礁,其形状因子较大(>... 相似文献
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南海西沙永乐龙洞浮游动物的群落组成及昼夜垂直分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
南海西沙群岛的永乐龙洞(16°31′30″N,111°46′05″E)目前是世界上最深的海洋蓝洞,深达300.89m,具有特殊的水文、地质、化学等生态环境特征,存在大厚度无氧层等特殊现象。为了解这一特殊生境浮游动物的组成和分布特征,于2017年3月在永乐龙洞及其邻近水域开展了多学科综合调查。浮游动物采样使用浅水II型浮游生物网在洞内垂直分层拖网(昼夜各1次),并在潟湖(昼夜各1次)和毗邻外礁坡进行底表垂直拖网,分析浮游动物种类组成、丰度、优势种、生物多样性和垂直分布特征。结果显示,龙洞内共记录浮游动物41种(含未定种)和14类浮游幼虫;澙湖内有15种(含未定种)浮游动物和7类浮游幼虫;外礁坡有124种(含未定种)浮游动物和20类浮游幼虫。龙洞与澙湖浮游动物种类组成相似,但香农-威纳指数、均匀度和丰富度差别较大;外礁坡物种组成与龙洞内差异明显。细长腹剑水蚤(Oithona attenuata)在昼夜都是龙洞内占据绝对优势的物种,坚长腹剑水蚤(O.rigida)和长刺小厚壳水蚤(Scolecithricella longispinosa)也有较高丰度。洞内浮游动物表现出明显的昼夜垂直移动现象,日间丰度最大层在60—90m,夜间上移至20—40m。龙洞内更高的空间异质性,可能是其浮游动物生物多样性和丰度相较潟湖更高的原因。浮游动物的昼夜垂直移动主要表现在90m以浅的水层中,80—90m的强烈跃层可能是浮游动物上下跨越的障碍。90—150m的无氧水环境中尚有丰度较高的桡足类生存。 相似文献
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热液流体在物理化学特征方面与周围海水存在较大差异,探测温度异常和浊度异常是寻找热液羽状流信号的重要手段。本文采用“大洋一号”科考船第20航次的拖曳CTD数据和浊度数据,以及21航次的定点CTD数据,研究了西南印度洋龙方斤热液区的温度异常和浊度异常现象。研究表明热液区中性浮力层在水深2 550~2 650 m间,厚度约为100 m,温度异常达0.01 ℃;水深 2 750~2 800 m间亦有温度异常,最大可达0.08 ℃;温度异常水深处存在相应的浊度异常。深层背景海水位温和位密间存在简单线性关系。此外,经初步估计,热液活动区初始浮力通量为8.78×10-4 m4/s3;通过中性浮力层估算热液热通量,约为130±43 MW。 相似文献
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为揭示养殖密度对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)养殖生产的影响,在福建定海湾的菲律宾蛤仔滩涂养殖区建立围隔系统,分析和比较了高(1 400粒/m2)、中(700粒/m2)和低(350粒/m2)三组养殖密度对菲律宾蛤仔产量和生长的影响。基于生长曲线模型拟合,解析了该系统中菲律宾蛤仔的生长和形态参数变化特征及密度组间差异。研究显示：中密度组菲律宾蛤仔的相对增产率(35%)显著高于高密度组(10%)和低密度组(17%)。低密度组的体质量和相对体积呈持续生长的特征,其体质量和相对体积的生长曲线与Von Bertalanffy动物生长模型有较高拟合度(R2分别为0.913和0.953);中、高密度组的生长均呈显著的阶段性特征,具体表现为快生长、生长停滞再到快生长。通过分析蛤仔的形态参数与体质量变化的相关性,发现二次多项式模型在中、高密度组具有较高的拟合度(R2≥0.913),但在低密度组拟合度无明显规律。研究结果显示,在实验设置的围隔环境中,养殖密度不仅影响菲... 相似文献
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南海永乐龙洞发育于永乐珊瑚礁台地,龙洞深度达300m,为世界之最。沉积物堆积在龙洞的洞壁斜坡、龙洞中部的转折平台以及洞底等部位。使用激光粒度仪、X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪等对采自不同深度的沉积物进行了粒级、矿物物相、元素含量的研究。研究结果表明:龙洞沉积物绝大部分为钙质生物碎屑,以砂粒级碎屑为主,含砾石碎屑、粉砂碎屑,分选和磨圆差;沉积物矿物组成以文石、高镁方解石为主,含少量低镁方解石,其平均含量分别为69%、28%、3%;化学组成以Ca、Mg、Sr为主,平均含量分别为35.5%、0.9%、0.5%,含少量Si、Al、Ti、P、S等元素。该区沉积物来源包括礁坪生物碎屑和东亚季风风尘陆源物质两个方面,以礁坪来源的生物碎屑为主;龙洞沉积作用包括机械捕获作用和垂直沉降作用两种方式,而以机械捕获作用为主。 相似文献
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南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10^3~5.1×10^4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0~20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10^2~9.8×10^4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。 相似文献
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底边界层水沙观测系统和应用 总被引：2，自引：0，他引：2
利用现代先进的光学和声学测量仪器(ADP、PC-ADP、ADV、OBS等),组制四角架观测系统用于底边界层的水沙观测.此观测系统既可获取垂向流速场,更可获取常规水文观测难以获取的高分辨率的近底流速、近底单点紊动过程、近底温盐沙和波浪过程.利用此观测系统于2007年8月在长江口北槽最大浑浊带内进行了实地观测.分析四角架观测数据与同步船测底部数据表明,四角架观测系统在近底(特别是底部明显分层)观测时表现出明显优势.常规水文观测测得底部含沙量一般只相当于距底70～120 cm高度含沙量;船测底部最大含沙量为5.8 kg/m 3,而架测距底30 cm处最大含沙量有25 kg/m 3;近底含沙量较高时往往出现强分层,强分层时实测距底30 cm处含沙量可达距底120 cm处含沙量的5倍;船测底部流速比架测距底30 cm处流速平均偏大45%;但距底30 cm处最大流速仍可达1.2 m/s.船测数据也验证了四角架观测数据的正确性. 相似文献
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混凝土船形鱼礁的礁体设计与沉降计算 总被引：1，自引：0，他引：1
根据人工鱼礁礁体设计的基本理论和原则,考虑实地投放条件和投放要求,对船形混凝土人工鱼礁进行结构设计和沉降计算。计算得到礁体的横稳心高度(?)约为0.56 m,满足一般船舶在海面的稳性设计要求;船形礁于海面4 kn拖速下所受拖曳阻力R_F值为318.04 N;礁体在水深30 m海域投放,最终速度为2.49 m/s,沉降时间13.41 s;通过计算礁体着底时的底冲力为150.00 kN,换算得出鱼礁结构强度均布荷重q(213.78 kN/m),为礁体建造时的强度要求提供依据。 相似文献
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《海洋地质前沿》2015,(8)
陆架坡折带特殊的地形地貌反映了其独特的水动力和沉积特征。根据水深和高分辨率单道地震资料对琼东南盆地陆架坡折带特征进行分析,旨在探讨现代陆架坡折带的成因及其沉积作用。研究结果表明,琼东南现代陆架坡折带呈NE—SW向展布,水深变化大,形态复杂,自西向东陆架坡折差异较大。西部陆架坡折带水深范围为250~700m,宽约7km,高差450m,坡度平均为2°,地形平缓,槽谷不发育;中部陆架坡折带水深范围为250~750m,宽约10km,高差500m,地形平均坡度为7°,槽谷呈V型或U型,长约5~6km,宽约3~8km,下切深度100~300m;东部陆架坡折带水深范围为400~1 500m,宽约30km,高差达1 100m,平均坡度为10°,槽谷呈"V"型,长约13~28km,宽约为3~4km,下切深度最大达500m。结合琼东南盆地构造区划和物源特征,对琼东南陆架坡折带沉积作用进行分析,划分坡折带类型。西部陆架坡折带以大量的沉积物不断加积为主,地形平缓,槽谷不发育,属堆积型陆架坡折;中部属过渡型陆架坡折带,沉积物供应量小,侵蚀和堆积作用同时存在,相互制约,槽谷规模小,滑塌作用较弱;东部为侵蚀型陆架坡折,以底流冲刷侵蚀为主,槽谷及滑塌发育。总体反映了不同区段位置沉积物供给,沉积物堆积,底流侵蚀等作用的差异,是形成现今陆架坡折地貌格局的重要因素。 相似文献
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冬季西太平洋雅浦海山(Y3)区次表层叶绿素最大值层分布及其对悬浮体粒度的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
2014年冬季对西太平洋雅浦(Y3)海山区两条相交断面进行水文和悬浮体调查。利用温盐深仪(CTD)和深水型原位激光粒度仪(LISST-Deep)获取调查区各站位水体剖面的温度、盐度、叶绿素a浓度以及悬浮体体积浓度和粒度分布数据,对上层(350m以浅)水体的水文和悬浮体调查结果进行分析。结果表明:Y3海山对流经该海区的洋流产生影响,在海山顶部水体中形成具有上凸形态的温、盐跃层,在局部海域形成呈下凹形态的涡旋水文结构;受温、盐跃层的影响和控制,Y3海山上层水体中次表层叶绿素最大值层(SCML)的分布与温、盐跃层的水深范围(约50—160m)相一致,其荧光叶绿素a浓度总体小于1μg/L;Y3海山上层水体的悬浮体总体积浓度在0—120μl/L之间变化,其中悬浮体体积浓度的高值水层集中分布在SCML中,且悬浮体粒度分布存在5个峰值粒级,分别为15.4、68.6、95.5、185和304μm;其中15.4μm粒级的悬浮体体积浓度最低,但其与水层中荧光叶绿素a浓度的相关性最好,反映了水层中微型浮游植物的浓度与荧光叶绿素a浓度关系比较密切;其他4个较大峰值粒级悬浮体可能由小型或中型浮游生物(及其絮凝集合体)等构成,体积浓度较高,对水体叶绿素a浓度的影响很小;Y3海山区东侧Y3-14站的悬浮体组成和分布不同于其他站位,可能有未知的环境因素影响该站位的悬浮体组成和分布。本文研究结果可为进一步开展海山区沉积和生态环境研究提供参考和依据。 相似文献
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海南岛西南海底沙波形态和活动性的空间差异分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用GeoSwath Plus和Seabat8101多波束测深系统于2007年10月和2009年9月对海南岛西南沙波区进行了高精度水深测量,利用所得数据对近岸区和远岸区两个水深相差较大区域的沙波几何形态和沙波迁移速率做了对比分析,探讨了沙波几何形态和活动性的空间差异及其控制因素。远岸研究区与近岸研究区沙波几何形态和沙波迁移速率体现在沙波规模及形态、陡坡倾角和倾向、沙波迁移速率和沙波迁移方向及偏转角度。远岸区域沙波为近于对称的直线型沙波,波高0.5～2.3 m,波长13.2～69.1 m,陡坡倾角4.3°～7.4°;近岸区域沙波为新月形沙波,波高3.1～6.5 m,波长41.5～216.6 m,沙波陡坡倾向南,陡坡倾角8.7°～12.9°。远岸研究区沙波向西北方向迁移,沙波迁移速率多为15.0～20.0 m/a,最大34.9 m/a;近岸区域沙波向南迁移,沙波迁移速率0～12.65 m/a。沙波的迁移速率主要受底流流速和沙波波高控制,在两者的综合作用下,近岸研究区沙波迁移速率小于远岸研究区沙波迁移速率。在频繁的热带气旋作用下,近岸研究区沙波迁移方向发生逆时针偏转。 相似文献
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邛海湖盆形态研究 总被引：1，自引：0，他引：1
邛海是四川省第二大淡水湖泊,本研究是为更好地利用和保护该人类资源所做的基础研究工作之一。通过基于GPS-RTK技术以及测深仪的水下地形测量,结合原有历史资料,应用湖沼学理论,对邛海的湖盆形态进行定量化研究。经研究,邛海为南北长、东西宽湖体较为接近半球体形式的断陷湖泊,正常高水位(1510.3m)下最大水深18.80m,平均水深10.63m,湖长10.85km,湖面最大宽度5.24km,平均宽度2.53km,岸线长37.4km,湖面面积27.408km2,湖底真面积27.411km2,容积291.43×107m3。研究结果对邛海流域的深入研究及保护与开发提供了基础信息支持。 相似文献
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本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5～10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比以往的漫滩模拟更加精细,体现街区尺度网格的优势。数值模拟结果表明:此模型可以较好地模拟1211号台风“海葵”和5612号台风“温黛”的风暴潮过程。利用卫星遥感图像对北仑区地物进行分类,考虑下垫面底摩擦变化对漫滩模拟的影响。对比未考虑底摩擦情况的模拟实验结果,淹没面积减少了21.4%,大部分区域水深降低在0.1～0.2 m,街区尺度网格细致展示出不同地物所在区域的水深降低程度以及淹没面积变化。 相似文献
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Geopulse甚高分辨率浅地震剖面记录和水深测量结果显示,在舟山群岛册子水道北部东侧发育有一条现代潮流脊,宽度约1~1.2km,研究部分长度超过2km(沙脊两端超出研究海域),脊顶水深50~60m,外翼高20~25m,水深65~85m,内翼高约10m,水深50~70m;脊内层理发育,以向海倾斜为主,表明潮流脊是由岸向海方向堆积发育的。根据地震剖面记录特征和沉积环境,推断潮流脊以细砂和粉砂为主组成,来源于册子水道轴部晚更新世陆相地层的侵蚀物质;由落潮流向东南搬运,再由涨潮流向西北搬运,在潮流脊上沉积而成。潮流脊的发育可能与外钓山岛和舟山本岛在研究海域向西突出有关,造成册子水道显著缩窄、流速加大、底质变粗。 相似文献