链珠状沙波的发现及意义 - science china earth sciences.pdf

中国科学: 地球科学 2016 年 第46 卷 第1 期: 18 ~ 26 《中国科学》杂志社 SCIENTIA SINICA Terrae SCIENCE CHINA PRESS 论 文 链珠状沙波的发现及意义 * 郑树伟, 程和琴 , 吴帅虎, 刘高伟, 陆雪骏, 徐文晓 华东师范大学河口海岸国家重点实验室, 上海 200062 * 通讯作者, E-mail: hqch@ 收稿日期: 2015-05-08; 接受日期: 2015-07-23; 网络版发表日期: 2015-12-23 国家自然科学基金项目(批准号:资助 摘要 提出“沙波形态-伴生底形” 的命名方法, 将利用多波束测深系统对长江河口南北港分流口河槽床面形态 测量时发现的由链状沙波和伴生底形-椭圆形凹坑组成的微地貌称为链珠状沙波. 初步统计了链状沙波和椭圆形 凹坑的几何参数, 结果表明: 链状沙波平均波高1.29 m, 平均波长31.89 m, 沙波指数(波长/ 波高)介于14~56.09, 背流面常发育有次级沙波, 每个沙波发育的椭圆形凹坑介于2~10 个; 椭圆形凹坑最大深度为 1.98 m, 最小深度 为0.3 m, 平均深度为0.98 m. 对测区沙波发育环境进行了分析, 主要得出: (1) 在观测的一个涨潮和落潮过程中, 落潮平均流速为0.78 m s1, 涨潮平均流速为0.27 m s1, 落潮历时大于涨潮历时; (2) 底质粒径组成较复杂, 粉砂 (2~63 m) 含量介于 21.6%~23.4%, 极细砂(63~125 m) 含量介于 28.2%~32.2%, 细砂(125~250 m) 含量在 39.7%~41.6%; (3) 沙波发育区水深在13~17 m. 本研究丰富了沙波类型, 为长江河口河槽动力地貌过程的研究提 供了重要的参考资料, 同时在河口工程应用中具有重要价值. 关键词 链珠状沙波, 伴生底形, 形态命名, 高分辨率, 长江河口 1 引言 等, 2014a). 其中, 沙波形态一直是研究的基础和重点 (Allen, 1980; Ikehara和Kinoshita, 1994; Knaapen, 2005; 水下沙波是一种普遍存在于河流、河口和浅海环 庄振业等, 2009; Van Landeghem等, 2009). 境的韵律性底形(Ashley, 1990; Dalrymple和Hoogen- 然而, 随着测量仪器精度和研究方法提高, 更多 doorn, 1997; Knaapen等, 2001; 钱宁和万兆慧, 2003; 沙波精细结构或新型沙波相继被发现(Knaapen等, 程和琴等, 2004; 杜晓琴和高抒, 2012). 它的发育和 2001; Barnard等, 2011; 马小川, 2013), 现有沙波形 演化关系到沙波区工程、管线和通航等安全. 为此, 国 态名称不足以突出新型沙波的形态特征. 因此, 新型 内外学者做了许多研究(Amos等, 1988; Southard, 1991; 沙波的发现对促进沙波研究具有十分重要的科学意 冯文科等, 1994; 王尚毅和李大鸣, 1994; Németh等, 义. 近期, 笔者在长江河口调查时发现, 南北港分流 2002; 庄振业等, 2004; 白玉川和徐海珏,