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30多年来人类活动对长江三角洲前缘
滩涂冲淤演变的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
人类活动正愈来愈强烈地影响三角洲滩涂演变。近几十年长江三角洲前缘滩涂先后受到流域建坝等导致的入海泥沙
锐减和河口一系列大型工程的影响。揭示三角洲前缘滩涂演变对这些重大人类活动的响应不仅可以为该区域的海岸管理提供
支持,而且有助于加深人类活动驱动下海岸演变规律的理论认识。为了揭示30多年来长江三角洲前缘滩涂的阶段性变化,
本文根据1977年以来多个年份的长江口口门区地形测图,利用GIS 方法计算四大滩涂（崇明东滩、横沙东滩、九段沙和南
汇东滩） 面积的变化,分析阶段性变化的主要原因。结果表明：四大滩涂0 m等深线以上总面积的增长速率从1977-1983 年
时段的14.5 km2/a 下降到1983-1994 年时段的4.9 km2/a,继而回升至1994-2000 年的12.2 km2/a 和2000-2011 年的26.4 km2/
a;四大滩涂5 m等深线以上总面积的增长速率从1977-1983年的22.8 km2/a 下降到1983-1994 年的-1.4 km2/a,1994-2000
年回升到5.2 km2/a,2000-2011 年又回落至0.3 km2/a。前一阶段滩涂淤涨速率总体下降反映流域建坝等人类活动引起的入海
泥沙减少在滩涂演变中起控制作用,且水下滩涂（5 m线）的响应较之潮间带滩涂（0 m线以上）更加敏感。后一阶段0 m
以上滩涂淤涨速率的总体回升反映三角洲的一系列大型工程（特别是促淤工程） 对潮间带滩涂起到了明显的促淤效果,且这
种效果抵消并超过了流域入海泥沙通量下降的影响而居主导地位。总之,近三十年长江三角洲前缘淤涨速率的显著变化主要
归因于人类活动的影响。另一方面,四大滩涂间的冲淤变化呈现较明显的差异,反映人类活动对三角洲滩涂演变的影响是一
个复杂的问题,需要进一步研究。 相似文献
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现行黄河口滨海区冲淤时空演变及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
自黄河入海流路人工改道清 8 汊后,受自然因素变化和人类活动干预影响,入海水沙出现新的情势,河口滨海区水下地形也发生相应调整。本文基于 1997—2018 年实测水深断面资料,建立水下地形数字高程模型 （DEM）,综合研究了黄河
口滨海区冲淤的时空演变及其影响因素。结果表明,1997—2018 年黄河口滨海区整体呈淤积状态,累积淤积量为 5.36 * 108 m3。从时间上来看,水下地形演变经历 3 个阶段：缓慢冲刷 （1997—2002 年）、快速淤积 （2002—2007 年）、缓慢淤积 （2007— 2018 年）。从空间上来看,现行河口区呈淤积状态,而孤东近岸和老河口区呈冲刷状态。在水下地形不同的发展阶段,维持冲淤平衡的临界输沙量也有所不同,调水调沙之前为 1.65*108t/a,调水调沙以来为 1.09* 108t/a。来水来沙对河口滨海区的冲淤演变起着主导作用,2016—2017 年调水调沙中断,河口滨海区大面积冲刷。2018 年防洪调度的实施使水下地形迅速淤积。黄河口滨海区演变除了受来水来沙的直接影响,还受泥沙粒径和口门位置的影响。 相似文献
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横沙浅滩作为长江口前沿滩涂湿地的重要组成部分,是“上海市长远发展战略空间”的预留区,掌握其滩涂演变规律对该地区的资源保护及合理开发具有重要的参考价值。基于2005—2021年长江口实测水下地形数据,定量分析研究了横沙浅滩地形演变过程,及其对周边河口工程建设和水沙条件变化的响应。研究结果表明：横沙浅滩近年来整体呈现“长高长不大”的演化格局,中、东部区域明显淤高,沙体向海延伸与河口泥沙滞流点的向外海移动关系紧密。流域输沙量锐减是横沙浅滩滞涨的重要原因,滩面北沿和深水航道北侧冲刷明显,造成N23堤顶冲坑的扩大与滩面潮水沟的贯通。深水航道工程与横沙东滩促淤圈围工程的建设是潮水沟与N23堤顶冲坑迅速发育的主要原因。 相似文献
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潮滩是潮汐作用下形成的细颗粒沉积物堆积体，在世界范围内分布广泛，在碳汇和海岸防护中发挥着十分重要的作用。随着河流输沙的减少，河口潮滩冲淤格局发生了变化，直接影响了潮滩功能发挥，亟需开展河口潮滩短周期的冲淤变化过程研究，为评估潮滩功能提供科学依据。根据在福建闽江口琅岐岛潮滩开展的不同季节沉积动力要素（水深、流速、波浪、悬沙浓度）和现场冲淤观测及表层沉积物的粒度分析结果，琅岐岛潮滩表层沉积物在夏季主要以粉砂和黏土组成的细颗粒沉积物为主，冬季则主要以砂和粉砂组成的粗颗粒沉积物为主；潮间带上部的互花米草盐沼总体以持续淤积为主，潮间带中部和下部表现出周期性的冲淤特征，总体以夏季淤积、冬季侵蚀为总特征，并且潮间带中部的冲淤变化幅度较潮间带下部大；冬季潮流流速、波浪作用及悬沙浓度均大于夏季，冬季潮周期内近底部悬沙以净向海输运为主，而夏季则以净向岸输运为主。综上所述，闽江口潮滩冲淤变化主要受动力过程控制，冬季波浪作用导致表层沉积物发生再悬浮，并被较强的潮流净向海输运，导致滩面发生侵蚀；夏季，波浪作用较弱，水体中的悬沙易发生沉降，较弱的潮流将泥沙净向岸输运，导致潮间带发生淤积。 相似文献
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水边线法是潮间带地形遥感反演的重要方法。针对常规水边线方法在应用于地形多变的岸外沙洲潮间带数字高程模型（DEM）构建中出现的水边线交叉和缺乏表现潮沟微地形特征的问题,本文提出了一种增强型地形遥感构建方法:首先通过潮位排序,筛选出具有正确高程变化趋势、空间分离的水边线;然后对筛选过程中水边线位置相近的影像组按像元计算改进的归一化差值水体指数并进行均值序列合成,提取出合成海陆边界线,二者共同构建出初始的潮间带DEM;进一步利用低潮期的潮沟边界线和中线生成潮沟DEM,通过潮沟镶嵌处理,最终获得可表达滩面微地形起伏的潮滩DEM。该方法在江苏岸外辐射沙洲中部核心区域的模拟应用表明,对比4条验证剖面的平均结果,高程平均绝对误差为0.43 m,均方根误差为0.54 m,相关系数（r）为0.75,模拟高程与验证高程在剖面起伏形态变化方面具有良好的一致性,同时模拟DEM的空间破碎度小,能够反映更多的细节地形特征。该方法可为利用多源遥感数据构建考虑微地形变化的高精度潮间带地形DEM提供新的思路。 相似文献
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GIS支持下长江口南支河道百年来的演变 总被引：2，自引：0，他引：2
利用长江口南支河道1900—2001年的5幅海图资料,在GIS的支持下,建立了百年来长江口南支河道的水下数字高程模型(DEM),在此基础上对其演变特征进行了计算和分析。结果表明:(1)1900—2001年间南支河道表现为微冲,不同时段的冲淤状况不同。(2)南支河道的冲淤演变主要表现为5个水道和4个成形沙体的冲淤变化,各水道的最大水深和成形沙体的总面积和总体积都呈不断增大趋势。(3)南支河道各主要断面以复式河槽为主,主槽位于南岸,且最大水深不断增大。位于南支河道入口处和出口处断面的变化比中段断面的变化剧烈。(4)南支河道的演变是自然演变和人工控制共同作用的结果。 相似文献
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为了探讨口内河槽和口外海滨水下岸坡对流域来沙减少响应敏感性方面存在的差异,利用ArcGIS软件对长江口南槽及其口外海滨段1990年、1996年、2000年、2004年的地形数据进行冲淤速率计算和冲淤图绘制。结果表明：1990-1996年、1996-2000年和2000-2004年三个时段南槽口内河槽的平均淤积速率分别为2.08、1.51和11.97cm/a,而口外海滨的平均淤积速率分别为6.08、4.27和-6.62cm/a;与口外海滨相比,121内河槽冲淤的空间分布更为复杂。结论包括：近期南槽口内河槽的（年-年代尺度）冲淤主要受底沙移动和深水航道工程影响,与流域来沙减少趋势的关系不大;而口外海滨的冲淤主要受河流供沙量的支配,对流域来沙减少响应较之南槽更为敏感,同时也可能与南槽的冲淤调整有一定关系。 相似文献
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遥感水边线技术在潮间带冲淤分析研究中的应用 总被引：4，自引：0，他引：4
以辽东湾盘锦滩为试验区,利用遥感水边线方法研究了潮间带的冲淤演变,结合遥感水边线和海图0m线边界建立了3个时段的潮滩数字高程模型,获得了辽东湾盘锦滩不同时段近20a来的冲淤空间变化,并用2008年实测地形资料对遥感水边线和反演地形进行了评价。研究结果表明,从Landsat5,4,2合成彩色影像上目视解译的水边线与实测地形走向相近;实测地形与反演地形之间的误差集中在-0.9m～0.8m之间,平均误差为-0.16m,标准偏差为0.40,误差在±0.6m之间的区域占总面积的81.1%。遥感技术作为一种补充手段,可用于潮间带岸滩演变空间分析,其精度有待于进一步提高。 相似文献
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Together with new opportunities, offshore wind farms raise new engineering challenges. An important aspect relates to the erosion of bottom material around the foundation of the wind turbines, caused by the local increase of the wave and current induced flow velocities by the pile's presence. Typically, the expected scour has a considerable impact on the stability and dynamic behavior of the wind turbine and a scour protection is placed to avoid erosion of the soil close to the foundation. Although much experience exists on the design of scour protections around bridge piers (which are placed in a current alone situation), at present, little design guidelines exist for the specific case of a scour protection around a monopile foundation subjected to a combined wave and current loading. 相似文献
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针对海上风电整机系统,建立了一体化流固耦合分析方法。在模拟过程中,采用浸入边界法解决风机叶片旋转引起的静动干涉问题,利用改进的守恒式 level set（简称 ICLS）方法捕捉海浪自由面,并使用交错迭代法求解流固耦合方程。通过构建 “风机—塔架—基础”一体化流固耦合数值模拟方法,能够在一次仿真计算中实现海上风电整机系统的全过程数值模拟,准确求解多荷载耦合作用下“风机—塔架—基础”的整体结构动力响应。以某单桩式海上风电工程为例,验证了本方法能够实现对海上风电整体系统的一体化分析。 相似文献
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风机基础作为海上风机整体结构的重要组成部分,承受着上部风机所受到的风浪流荷载,并且对风机的安全性及可靠性至关重要。吸力式桶形基础由于其安装简单和可重复利用等优点,在海洋平台基础中得到了广泛应用,并逐步应用于海上风机基础中。但由于海上风机与海洋平台在海洋环境中的荷载工况有一定的差别,仍需要通过对其承载特性研究现状进行全面认识,以实现吸力式桶形基础在海上风机基础中的可靠应用。文中通过总结和评价现有研究对桶形基础在不同土体条件以及荷载条件下进行试验及数值模拟分析得到的研究结果,综述了静荷载和循环荷载作用下砂土和黏土中的吸力式桶形基础的承载特性研究现状,以及海上风机吸力式桶形基础的相关研究。文章展望了目前应用于海上风机基础的桶形基础仍缺乏的研究,为海上风机吸力式桶形基础的可靠应用及后续研究提供重要参考。 相似文献
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借助FAST软件对OC4半潜式浮式风机平台进行数值计算,分析了影响海上浮式风机平台首摇运动的一系列重要因素及其变化规律(如风向变化、浪向变化、陀螺力矩等)。研究了平台首摇运动所诱导的风机系统动力响应,发现浮式风机首摇运动不仅会加剧平台耦合运动响应,而且还会影响风机的气动性能和加剧锚泊张力波动。提出并探讨了几种减小海上浮式风机支撑平台首摇运动的方法。 相似文献
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Compared with bottom-fixed wind turbines,the supporting platform of a floating offshore wind turbine has a larger range of motion,so the gyroscopic effects of the system will be more obvious.In this paper,the mathematical analytic expression of the gyroscopic moment of a floating offshore wind turbine is derived firstly.Then,FAST software is utilized to perform a numerical analysis on the model of a spar-type horizontal axis floating offshore wind turbine,OC3-Hywind,so as to verify the correctness of the theoretical analytical formula and take an investigation on the characteristics of gyroscopic effect.It is found that the gyroscopic moment of the horizontal axis floating offshore wind turbine is essentially caused by the vector change of the rotating rotor,which may be due to the pitch or yaw motion of the floating platform or the yawing motion of the nacelle.When the rotor is rotating,the pitch motion of the platform mainly excites the gyroscopic moment in the rotor’s yaw direction,and the yaw motion of the platform largely excites the rotor’s gyroscopic moment in pitch direction,accordingly.The results show that the gyroscopic moment of the FOWT is roughly linearly related to the rotor’s inertia,the rotor speed,and the angular velocity of the platform motion. 相似文献
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Fixed offshore wind turbines usually have large underwater supporting structures.The fluid influences the dynamic characteristics of the structure system.The dynamic model of a 5-MW tripod offshore wind turbine considering the pile–soil system and fluid structure interaction(FSI) is established,and the structural modes in air and in water are obtained by use of ANSYS.By comparing low-order natural frequencies and mode shapes,the influence of sea water on the free vibration characteristics of offshore wind turbine is analyzed.On basis of the above work,seismic responses under excitation by El-Centro waves are calculated by the time-history analysis method.The results reveal that the dynamic responses such as the lateral displacement of the foundation and the section bending moment of the tubular piles increase substantially under the influence of the added-mass and hydrodynamic pressure of sea water.The method and conclusions presented in this paper can provide a theoretical reference for structure design and analysis of offshore wind turbines fixed in deep seawater. 相似文献
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Fixed offshore wind turbines usually have large underwater supporting structures. The fluid influences the dynamic characteristics of the structure system. The dynamic model of a 5-MW tripod offshore wind turbine considering the pile–soil system and fluid structure interaction (FSI) is established, and the structural modes in air and in water are obtained by use of ANSYS. By comparing low-order natural frequencies and mode shapes, the influence of sea water on the free vibration characteristics of offshore wind turbine is analyzed. On basis of the above work, seismic responses under excitation by El-Centro waves are calculated by the time-history analysis method. The results reveal that the dynamic responses such as the lateral displacement of the foundation and the section bending moment of the tubular piles increase substantially under the influence of the added-mass and hydrodynamic pressure of sea water. The method and conclusions presented in this paper can provide a theoretical reference for structure design and analysis of offshore wind turbines fixed in deep seawater. 相似文献
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Offshore wind farm construction is nowadays state of the art in the wind power generation technology.However,deep water areas with huge amount of wind energy require innovative floating platforms to arrange and install wind turbines in order to harness wind energy and generate electricity.The conventional floating offshore wind turbine system is typically in the state of force imbalance due to the unique sway characteristics caused by the unfixed foundation and the high center of gravity of the platform.Therefore,a floating wind farm for 3×3 barge array platforms with shared mooring system is presented here to increase stability for floating platform.The NREL 5 MW wind turbine and ITI Energy barge reference model is taken as a basis for this work.Furthermore,the unsteady aerodynamic load solution model of the floating wind turbine is established considering the tip loss,hub loss and dynamic stall correction based on the blade element momentum(BEM)theory.The second development of AQWA is realized by FORTRAN programming language,and aerodynamic-hydrodynamic-Mooring coupled dynamics model is established to realize the algorithm solution of the model.Finally,the 6 degrees of freedom(DOF)dynamic response of single barge platform and barge array under extreme sea condition considering the coupling effect of wind and wave were observed and investigated in detail.The research results validate the feasibility of establishing barge array floating wind farm,and provide theoretical basis for further research on new floating wind farm. 相似文献
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Offshore wind turbines can exhibit dynamic resonant behavior due to sea states with wave excitation frequencies coinciding with the structural eigenfrequencies. In addition to significant contributions to fatigue actions, dynamic load amplification can govern extreme wind turbine responses. However, current design requirements lack specifications for assessment of resonant loads, particularly during parked or idling conditions where aerodynamic damping contributions are significantly reduced. This study demonstrates a probabilistic approach for assessment of offshore wind turbines under extreme resonant responses during parked situations. Based on in-situ metocean observations on the North Sea, the environmental contour method is used to establish relevant design conditions. A case study on a feasible large monopile design showed that resonant loads can govern the design loads. The presented framework can be applied to assess the reliability of wave-sensitive offshore wind turbine structures for a given site-specific metocean conditions and support structure design. 相似文献