（海洋地质专业论文）岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测.pdf

岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测 岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测 摘要 按照规划，岚山港西突堤工程将建设于日照岚山渔港以南。围垦之后，由于 边界条件的改变，可能导致潮流特性随之变化，悬沙分布和海底地貌可能也相应 变化。要定量预测岚山港西突堤工程可能引起的海底冲淤影响，建立数学模型是 最有效的方法。但由于海岸动力环境多变，泥沙运动复杂，加之泥沙问题本身的 复杂性，如仅用数学模型，其预测结果将受到一定的限制，故本文采用实测调查 与数学模型计算相结合的方法，宏观把握，微观量化，在掌握岚山港西突堤工程 所在海域潮流、悬沙量分布、表层底质沉积物类型及特点基本态势的基础上，紧 扣开发工程可能引起潮流场变化，分析工程后悬沙量、海底冲淤变化及其空闻分 布，进而建立潮流作用下的泥沙输运数学模型，首先比较好地模拟目前岚山港西 突堤工程附近海域的潮流场和悬沙场，然后预测海湾沿岸可能引起的冲淤强度变 化和冲淤区域的空间分布。 本文的主要研究成果如下： 1 出海实测徭到的工程海区概况 潮流是以半日潮流为主，涨潮流方向为s w s s w ，落潮流方向为n e n n e 。 涨潮最大流速约为4 0 5 5c m s ，落潮最大流速约为2 0 4 0c m s 。潮流基本为往 复流形式，岸边流向大致平行于海岸。 工程海区近表层悬浮物含量变化范围在1 1 7 2 8 4 m g l 之间，平均值为 1 8 6 m g l ：近底层悬浮物含量变化范围在8 7 4 8 9 m g l 之问，平均值为2 2 1 m g l 。 总体来看，岚山港西突堤工程周边海域表底层悬浮物浓度一般由岸边向外海逐渐 升高。 该区底质类型主要为砂、砂粉砂质粘土两大类。砂主要分布于工程所在区域 的南北两侧。总的来看，港区近岸沉积物以中细砂为主，向海逐渐过渡为极细砂、 粉砂质砂、砂一粉砂一泥；泥质粉砂和粉砂质泥。 2 数值模型 要定量预测海湾填海工程可能引起的海底冲淤影响，建立数学模型是最有效 岚山港西突堤工程对海底冲凇影响预测 的方法。在工程海区实测调查基础上，本文修改e c o m s e d 模型，根据数值模 拟和模型设置的需要完成了所需程序的开发，使之适合于岚山港西突堤工程海域 的水动力、悬沙量、海底冲淤模拟。完善后的数学模型可完全适合于岚山港周边 海区及其相似海区的水动力、悬沙量和海底冲淤数值模拟。 3 工程前后潮流场变化 工程后，潮流场的涨落方向和流速大小与工程前大致一致，只是由于西突堤 工程的兴建，导致工程附近海域过水面积减小，流速略有增强。变化最大的则在 规划西突堤工程的北侧和渔港码头之间。由于规划西突堤工程的影响，在规划西 突堤工程引堤北侧形成一个逆时针方向的气旋式小流场。由于西突堤工程的阻 碍，在西突堤工程附近，工程后潮流绕过工程外侧。 4 工程前后悬沙量变化 工程前后悬沙分布的基本规律：在工程海域，悬沙量均保持为较低值，大致 为1 l 1 9 m g l ；悬沙等值线基本平行于等深线，随深度的减小浓度减小，一般 到近岸区达到最低；悬沙量的同周期性变化规律明显，悬沙量涨潮时大于落潮时。 高潮时大于低潮时，大潮时大于小潮时。 工程前相比，在规划工程附近，由于规划工程对潮流的阻挡，同一悬沙量等 值线基本上绕过工程外侧，而在规划工程前，同一悬沙量等值线穿过工程海域。 总起来说，悬沙量总体上变化不大，只是空间分布上发生了一些变化，即工程所 在海域悬沙量比工程莳有所降低。 5 工程前后海底冲淤变化 工程前后海底冲淤相同的地方是：大致沿一1 0 m 等深线向近岸呈淤积状态， 近岸由于潮流流速小，一些悬沙落淤，月淤积量在近岸附近约2 - - 6 m m ：而一1 0 m 等深线以深基本上里轻微冲刷状态，月冲刷量一般在o 2 m m 以下。 与工程前的海底冲淤相比，西突堤工程造成规划西突堤工程和岚山渔港围成 的港池内潮流流速降低，致使淤积比工程前严重，同时，西突堤工程西南侧在落 潮流作用下受到轻微冲刷，引堤南北两侧也有少量轻微冲刷。 在潮流作用3 0 天情况下，工程前，规划西突堤工程和岚山渔港闱成的港池 内海底地形冲淤变化量为2 3 m m ，按平均泥沙淤积变化量2 5 m m 计算，得到年 淤积量约为3 0 c m 左右；工程后，规划西突堤工程和岚山渔港田成的港池地形冲 i i 岚山港西突堤工程对海底冲微影响预测 淤变化量在2 6 m m ，按平均泥沙淤积变化量4 m m 计算，年淤积量约为4 8 c m 左右。以上计算结果表明，由于该工程的建成，规划西突堤工程和岚山渔港围成 的港池内水动力条件变弱，水体静稳，在_ 定程度上促进了悬浮泥沙的沉积，但 在工程海域的淤积现象，应该说还是比较轻的，不会对渔船航行造成较大影响。 这些研究成果可为岚山港西突堤工程建设及其周边海域特别是岚山渔港的 环境整治提供理论依据，以便采取相应措施，更好地发挥岚山港西突堤工程和岚 山渔港在经济、社会和生态环境等各方面的综合效益。 关键词：填充工程；地貌；冲淤；数值模拟；e c o m s e d i l l 岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测 p r e d l c t i o no re r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h es e a b e d b yt h ep r o j e e to fw e s t e r nj e t t yo fl a n s h a nh a r b o r a b s t r a c t 1 1 1 ep r o j e c to fw e s t e r nj e t t yo fl a n s h a nh a r b o r ( p w j l h ) i ss c h e d u l e dt ob e l o c a t e di nt h es o u t ho fl a n s h a nf i s h i n gp o r t ( l f p ) t i i i sp r o j e c tm a y b ec h a n g et h e l o c a lt i d a lc u r r e n t ，s u s p e n d e ds e d i m e n tc o n c e n t r a t i o n ( s s c ) ，o rt h ep a t t e r no ft h e e r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h es e a b e dd u et ot h ec h a n g e so fc o a s t a lb o u n d a r i e s n u m e r i c a lm o d e li so n eo f t h eb e s tm e t l l o d st oq u a n t i t a t i v e l yp r e d i c tt h ee f f e c t so f t h e p w j l ho nt h ee r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h es e a b e d c o n s i d e r i n gc o m p l i c a t e d c o n d i t i o n so f t h ec o a s t a ld y n a m i ce n v i r o n m e n t , s e d i m e n td y n a m i c s ，a n dt o g e t h e rw i t h t h ei m m a t u r es e d i m e n ti t s e l f , t h ep r e d i c t e dr e s u l t sw i l lb es o m e w h ml i m i t e di fo n l y w i mn u m e r i c a lm o d e l s o i no r d e rt oo b t a i nm i c r o c o s m i cq u a n t i t a t i v ea s s e s s m e n ta n d m a c r o s c o p i c a l l yu n d e r s t a n d i n g ，n u m e r i c a lm o d e li sc o m b i n e dw i t hf i e l do b s e r v a t i o n s i nt h et h e s i s f i r s t l y , t h et i d a lc u r r e n t ，s s cd i s t r i b u t i o n ，b e n t h a ld e p o s i t e dm a t e r i a l s w e r eb a s i c a l l ya n a l y z e db yf i e l do b s e r v a t i o n s t h e n , t h et i d a lc u r r e n t ，s s c d i s t r i b u t i o n a n dt h ee r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h es e a b e dw e r es i m u l a t e d 、) i ，i t l lt h e n u m e r i c a lm o d e lo f e c o m s e d t h em a i nr e s u l t si nt h et h e s i sw e r ed r a w na sf o l l o w s ： 1 o b s c r v e db a c k g r o u n da r o u n dt h es c h e d u l e dp r o j e c t t h et i d a lc u r r e n ti sd o m i n a n tb yh a l fd a i l yt i d a lc u r r e n tw i t ht h ed i r e c t i o n so f f l o o da n de b bt i d a le u r r e n t so fs w - s s wa n dn e n n e r e s p e c t i v e l y t l l el a r g e s t c u r r e n tv e l o c i t yo ff l o o dt i d er a n g e sf r o m4 0c m st o5 5c m s ，l a r g e rt h a nt h a to fe b b t i d er a n g i n gf r o m2 0c m st o4 0c m s t h et i d a lc u r r e n ti sg e n e r a l l yr e v e r s a lc u r r e n t w i t ht h ed i r e c t i o nb a s i c a l l yp a r a l l e lt ot h ec o a s t ， t h es s ca tt h es u r f a c ei nt h ea r e ao fp w j l ha n di t sa d j a c e n ta r e ar a n g e sf r o m 1 1 7m g lt o2 8 4m g lw i t ha l la v e r a g eo f18 6m g l 1 1 1 es s ca tt h eb o t t o mi nt h e a r e ao fp w j l ha n di t sa d j a c e n ta r e ar a n g e sf r o m8 7m g lt o4 8 9m g lw i t i la n i v 岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测 a v e r a g eo f2 2 1m lg e n e i a l l ys p e a k i n g ，t h es s c a tb o t ht h es u r f a c ea n dt h eb o n o m i nt h es t u d ya r e ai n c r e a s e sf r o mt h ec o a s tt ot h ed e e pw a t e r s n l eb e n t h a ld e p o s i t e dm a t e r i a l sa r em a i n l ys a n da n ds a n d y s i l t yc l a y t h es a n di s m a i n l yl o c a t e di nt h es o u t h e r na n dn o r t h e ma r e a so f t h es c h e d u l e dp r o j e c t g e n e r a l l y , t h eb e n t h a ld e p o s i t e dm a t e r i a l sn e a rt h ec o a s ta r em a i n l ym e d i u m f i n es a n d ，g r a d u a l l y b e c o m i n gs i l t ys a n d ，s a n d - s i l t - c l a y , c l a y e ys i l t ，a n ds i l t yc l a y ，t h ed i f f e r e n tg r a i n so f t h ed e p o s i t e dm a t e r i a l sa r eb a s i c a l l yp a r a l l e lt ot h ei s o b a t h s s a n dl o w e rt h a n 3 m i s o b a t ha n ds i l t yc l a yd e e p e rt h a n 一3 mi s o b a t h t h er a t i n go ft h eb e n t h a lm a t e r i a l s b e t w e e n 一3 ma n d _ 5 mi s o b a t h si sb e t t e rt h a nt h a td e e p e rt h a n - 5 mi s o b a t h ，w h i l ei ti s n o ta sg o o da st h a tl o w e rt h a n 3 mi s o b a t h 2 n u m e f i c a lm o d e l t h en u m e r i c a lm o d e li st h eb e s tm e t h o dt op r e d i c tt h ee f f e c t so ff i l l i n gp r o j e c t s o nt h ee r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h es e a b e d ，b a s e do nt h ef i e l di n v e s t i g a t i o n ，t h e 3 dm o d e l - - e c o m s e dw a sm o d i f i e dt os i m u l a t et i d a lc u r r e n t ，s s c ，a n de r o s i o na n d a c c u m u l a t i o no ft h es e a b e da r o u n dp w j l h t h em o d i f i e de c o m s e di se x ：p e c t e dt o b eu s e f u lf o rt h es i m u l a t i o no fh y d r o d a y m i e s ，s s c ，a n de r o s i o na n da c c u m u l a t i o no f t h es c a b e da r o u n dp w j l ha n ds i m i l a rc o a s t a lw a t e r s 3 c h a n g e so f t i d a lc u r r e n tb e f o r ea n d a f t e rt h ep r o j e c t t h et i d a lc u r r e n tw i t hb o t hd i r e c t i o n sa n dt h ev a l u e sw i l ln o tc h a n g el a r g e l y b e f o r em a da f t e rt h es c h e d u l e dp r o j e c t ，w h i l et h et i d a lc u r r e n tw i l lb e c o m es l i 曲t l y s t r o n g e rn e a rt h ep r o j e c td u et ot h ed e c r e a s e dd r o w n e da r e a ，w h i c hi st ob ec a u s e db y t h es c h e d u l e dp r o j e c t t h e r ew i l lb eas m a l lc y c l o n i cc i r c u l a t i o nt ot h en o r t ho ft h e d y k eo fp w j l h a f f e c t e db yt h es c h e d u l e dp r o j e c t b l o c k e db yt h es c h e d u l e dp r o j e c t ， t h et i d a lc u r r e n tn e a rt h ec o a s tw i l lm o v ea r o u n dt h ep r o j e c t 4 c h a n g e so fs s c b e f o r ea n da f t e rt h ep r o j e c t t h eg e n e r a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h es s cb o t hb e f o r ea n da f t e rt h es c h e d u l e dp r o j e e t a r ea st h ef o l l o w i n g ：t h es s ci sl o w e ri nt h ew a t e r so ft h ep r o j e c tr a n g i n gf r o mi1 m g lt o1 9m g l ；t h es s ci s o l i n e sa r eg e n e r a l l yp a r a l l e lt ot h ei s o b a t h s ，d e c r e a s i n g t o w a r d st h ec o a s t ；t h es s ci nf l o o dt i d ei sh i g h e rt h a nt h a ti ne b bt i d e ，s oa r eh i g ht i d e v 岚山港西突堤工程对海底冲淤影响预测 a n ds p r i n gt i d et h a nl o wt i d ea n dn e a pt i d e ，r e s p e c t i v e l y c o m p a r e d 、i t ht h a tb e f o r et h es c h e d u l e dp r o j e c t , t h es a m es s ci s o l i n en e a rt h e p r o j e c tc i r c l e st h ep r o j e c td u et ot h ed i s t u r b a n c eo ft h ep 删e c to nt h et i d a lc u r r e n t g e n e r a l l y , t h es s cw i l ln o tc h a n g el a r g e l ya f t e rt h ec o n s t r u c t i o no ft h ep r o j e c t ， a l t h o u g ht h es s c d i s t r i b u t i o nw i l ls l i g h t l yc h a n g e ，i e t h es s cn e a rt h es c h e d u l e d p r o j e c tw i l lb es l i g h t l ys m a l l e rt h a nt h a tb e f o r et h ep r o j e c t 5 c h a n g e so f e r o s i o na n da c c u m u l a t i o no f t h es e a b e db e f o r ea n da f t e rt h ep r o j e c t t h eg e n e r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h ep a t t e mo fe r o s i o na n da c c u m u l a t i o no ft h e s e a b e ds e a l t h es c h e d u l e dp r o j e c tb o t hb e f o r ea n da f t e rt h es c h e d u l e dp r o j e c ta r ea s t h ef o l l o w i n g ：a c c u m u l a t i o no c c h t sa tt h ea r e a sl o w e rt h a n - 1 0i s o b a t h ；s o m e s u s p e n d e ds e d i m e n ti sd e p o s i t e dn e a rt h ec o a s td u et ot h er e l a t i v e l ys m a l lt i d a lc u r r e n t w i mam o n t h l ya c c u m u l a t i o nr a t eo f2 - 6m m ；w h i l eas l i g h te r o s i o no c c u r si nt h e a r e a sd e e p e rt h a n - 1 0i s o b a t hw i t ham o n t h l ya c c u m u l a t i o nr a t eo f 8 级风的天气十年只出 现3 次。 ( 2 ) 降水年平均降水量6 2 8 8 n u n ；年最大降水量1 1 0 5 7 n u n ( 1 9 9 0 年) 。日 降水量大于1 0 m m 的平均日数为2 1 3 d a ，日降水量大于2 5 n u n 平均闩数为8 6 d a 。 ( 3 ) 雾工程海域平均雾日3 6 d a ，年最多雾日4 9 d ( 1 9 8 7 年) 。 2 2 2 海洋水文 1 潮汐 岚山港附近海域无长期验潮资料，潮汐资料为青岛海洋大学1 9 7 8 年利用本港 1 个月的短期观测资料与日照、连云港两港资料同步相关分析而得。 ( 1 ) 基准面及换算关系 岚山港理论最低潮面为本港零点，在黄海平均海平面下2 8 4 7 m 。 ( 2 ) 潮型 潮汐属规则半日潮。 ( 3 ) 潮位特征值 平均海平面3 1 0 m ，历年最高潮位5 4 0 m ，历年最低潮位0 2 7 m ，平均高潮位 4 2 2m ，平均低潮位1 2 4m ，平均海平面3 1 0 m 。 2 潮流 ( 1 ) 流向 潮流按逆时针方向旋转，涨潮流主方向为s w ，落潮流主方向为n e 。 ( 2 ) 流速 涨潮流大于落潮流速，涨潮历时短于落潮历时。从2 m 层的半r 潮流图得出。 在大潮期矧，最大涨潮流速8 8 c m s ，最大落潮流速6 9c m s 。 ( 3 ) 余流 附近海域余流环流为顺时针方向旋转，且近岸较大，最大流速2 7c m s ，最小 流速1c n d s 。 3 波浪 岚山港向外海开敞。常浪向、强浪向均为e ，频率为1 9 ，6 8 ；次常浪向为e s e 、 s e ，频率分剐为1 1 8 8 、1 1 6 9 。 2 2 3 地质地貌 岚山港区海岸属于基岩岬角海蚀海岸( 图2 3 ) ，岸线方向受青岛海洋断裂构 造线控制，呈n n e s s w 走向。港外人工突堤使其北部局部海岸岸滩形成北来泥沙 的凹角填充，海岸岸滩转蚀为淤。突堤以南海岸原是基岩岬角海蚀海岸，建突堤 以后冲蚀势头加大，以至于绣针河口东侧西延的两条沙咀也因泥沙来源不足而遭 受冲蚀破坏转为蚀退砂岸。港区近岸沉积物以中细砂为主，向海逐渐过渡为极细 砂、粉砂质砂、砂一粉砂一泥、泥质粉砂和粉砂质泥。 2 ，2 ，4 泥沙 本区地处付疃河口以南2 4 公里，绣针河口以东7 5 公罩。港区以北的海岸带 泥沙主要是自北向南移动，基岩岬角西南岸的海岸带泥沙沿岸向西南、向话移动。 北来泥沙对岚山港区有一定影响。最现实的见证是新港突堤北侧形成的北来泥沙 的凹角填充，突堤以南海岸岸滩由于北来泥沙被拦，物质来源不足而造成海岸岸 滩的蚀退。北来泥沙对岚山港区的影响不大，因为北来泥沙的数量不大，并且岚 山港区岸段属基岩岬角地形，突出的岬角属高能岸段，泥沙难于停淤，属于海蚀 区，而不是淤积区。岚山头新港突堤以北泥沙凹角填充在数量和范围上并不大。 岚山港区泥沙自北向南而后折向西南向海州湾方向运移，但数量不大，多属过路 性。 1 岚山港区以北到涛雒河口海岸段泥沙来源 本区海岸泥沙主要有兰方面的来源：入海河流输沙：基岩岬角和海底海蚀供 沙；沿岸侵蚀供沙。另外，风成沙主要是以上三种来源物质由风力再搬运所形成， 不作为泥沙来源讨论。生物成因的碎屑物质( 如贝壳屑等) 和自生矿物( 如黄铁 8 矿) 在本区海岸物质组分中不占主要成份，也不予讨论。 图2 - 3 岚山港附近海岸带示意图 三个泥沙来源中最主要的是入海河流输沙。在本区海岸入海的小河流有九条， 总流域面积2 3 0 5 k m 2 。目前缺乏各河流输沙量方面的资料，但我们可以做大致的估 算，曰照水库截流域面积为5 4 4 k m 2 ，每年平均截沙7 1 0 5 r l l 3 ，以此作为平均模数 估算本区河流年平均输沙约近3x1 0 6 m 3 a 。如加上冲沟及海岸海蚀等，不会超过 3 5 1 0 6 m 3 a 。这个估算数是粗略的，但不会有数量级的误差。在长达7 0 k m 的海 岸带，每年输入这样一个数量的泥沙，比较而言是相当微小的。 本区海岸第四纪以来表现为稳定上升。海岸带水下斜坡部分，掘- 5 f 3 、岚山 两海域钻孔资料，冰后期海侵海相松散沉积层厚度平均只有3 m l l m ，最厚不超 过2 0 m ，其下为基岩风化壳。这个事实说明两个问题： ( 1 ) 本区海岸带水下斜坡冰后期以来至今沉积速率是极低的，平均每年0 5 m m 左右： ( 2 ) 水下斜坡部分可供海岸水动力运移的旧有泥沙储量非常稀少。 显然，从宏观上来看，岚山港区附近海域目前条件下总的泥沙柬源相当微小， 同时又缺乏早先形成的深厚广大的浅滩，故有的泥沙储备贫乏，这可以说没有造 成严重淤积的物质基础。作为选港来讲，泥沙方面的条件是优越的。 本区是基岩砂砾质海岸，在海岸的陆上部分堆积着由砂砾质所组成的河口三 角洲、砂咀、砂坝和岬角问的海滩。这部分泥沙堆积体是在冰后期漫长的地质历 史时期以来与上述水下岸坡上的海侵沉积层同时形成的，尤其是在距今六、七千 年前大西洋期高海面时期所造成的大海侵条件使它们的成长达到顶峰，从目前海 面条件来看，海水只能作用到这些堆积体的外缘，很难把这些业已形成的堆积体 冲到海罩去。这些堆积体外缘砂砾质海岸的目前状态是：相对稳定的岸段占总长 度的5 3 ，淤迸岸( 主要是河口三角洲地区) 约占2 2 。蚀退岸占2 5 ，淤迸和蚀 退的辐度相差不大。可见，本区海岸在纵向上基本处于动态均衡状态。 2 岚山港区以北到涛雒河口海岸泥沙运动方向 ( 1 ) 海浪与海流使泥沙向南运动 本区海岸总走向n n e s s w 。以本区海岸中部涛雒站气象资料为代表，可以 造成沿岸泥沙向南分量的n 、n n e 、n e 、e n e 和e 风，与可造成沿线泥沙移动向 北分量的s e s 、s e 和s 风。累年风况比较如下( 表2 2 ) ： 表2 2 累年风况统计分析表 参数偏北海风偏南海风 累年风向频率 3 2 2 1 9 5 累年平均风速( m s ) 3 7 4 ，8 3 3 4 2 累年最大风速( 1 1 1 s ) 1 0 1 8l o 一1 4 本区海域大风所造成的大浪，波向多集中在e n e n n e ，这往往是海岸地 貌变化和泥沙运动最强烈的时期。海岸常年风浪作用合力方向和大风浪作用方向， 均可形成泥沙沿岸向南的分量。 本区海岸带潮流椭圆反时针旋转，涨潮流速大于落潮流速，最大涨潮流向偏 南，最大落潮流向偏北，均近于平行海岸，风海流常流向为西南，这也是造成泥 沙自北向南运移的重要动力因素。 ( 2 ) 海岸带矿物特征指示泥沙向南运动 本区海岸岸滩推移质泥沙重矿分区基本以河口区分界，河口输沙对河口外南 侧海滩的矿物成分有明显的制约关系。均出现河口南侧河流输沙的特征矿物分散 晕较长，而北侧较短或几乎不见的现象。 付疃河口区泥沙为角闪石型冲积物，角闪石分散晕向南延伸长达1 5 k m ，向北 只延伸3 k m 。在藏家荒附近即被自查山咀南下的富含屑石矿物的泥沙所代替。 涛雒河口冲积物中富含磁铁矿，致使河口南侧砂坝海滩中磁铁矿显著增高， 磁铁矿分散晕向南延伸长达5 k m ，而河口北侧向北只伸1 5 k m 。 绣针河口富含角f l ：! f 石的输沙控制了河口西南的海滩，河口东北海滩物质则属 于岚山头基岩岬角海蚀所造成的富会绿帘石屑石的混合矿物区。说明绣针河口输 沙向西部海州湾方向移动。 ( 3 ) 地貌特征表明泥沙向南运动 海岸带各种地貌体是适应当地动力和泥沙条件的相对稳定的自然综合体。它 反映当地各种条件因素长期作用的综合结果，这种结果往往表示海岸的一种相对 动态均衡状态。许多海岸地貌体是海岸带泥沙运动可靠的方向标。 该区海岸所出现的河口砂咀、岬角砂咀和海岸砂坝普遍自北向南延伸，或自 东向西延伸( 绣针河口砂咀) ，两城河口、付疃一涛雒河1 3 砂坝系统和水下砂垅系 统向南收并。这种向南指向代表泥沙长期以来运移的主导方向。 付疃河和涛雒河i s l - _ 三角洲，南北两瓣地貌发育的不对称性( 南大于北) ，以及河 口外突滩体向南扭转的现象，均说明河口输沙入海后主支向南。 。 总之，本区海岸泥沙运动的主要方向是自北向南，岚山头岬西南岸泥沙运动 自东向西拐入海州湾。 ( 4 ) 岚山港区泥沙来源分析 岚山港区地处付疃河1 3 以南2 6 k i n ，绣针河口以东5 5 k m ，属于砂砾质海岸向 苏北粉砂淤泥质海岸的过渡地带。港区以北的海岸带泥沙主要是自北向南移动。 如上面所述，绣针河口外西指的砂咀是泥沙西行进入海州湾的方向标。绣针河口 南海岸岸滩物质在矿物成分上受绣针河输沙的制约，为富含角闪石的重矿区，河 口以北的海岸岸滩物质矿物成分受岚山头基岩岬角海蚀物质的控制，是富含绿帘 石屑石的重矿区。该区以南最大涨潮流流向也大致与岸平行，涨潮流指向海州湾 湾顶。显然，本区海岸带泥沙自海州湾方向运移，绣针河1 3 输沙对岚山头港区没 有影响。 岚山头港区受到北来泥沙的定影响。最现实的见证是，岚山头新港突堤以 北形成北来泥沙的凹角填充，突堤以南海岸岸滩由于北来泥沙被拦，物质来源不 足而造成海岸岸滩的蚀退。 北来泥沙对岚山头港区影响不大，这一点可以从两方面晓明： 1 ) 首先北来泥沙的数量不大，北部的涛雒河口突滩是由河口砂坝系统和潮间 砂珑组成，它们向鱼骨庙方向收敛，收敛区是目前该段海岸的湾顶，为沉积中心。 鱼骨庙以南砂坝海岸目前处于相对均衡状态。再向南，到东南营子附近第一次收 并为两条，延伸至韩家营子附近又收并为一条，韩家营子以南为单列的具有风成 砂丘的海岸，这条砂坝向南延至刘家海屋消失。刘家海屋以南转为基岩海蚀海岸。 以上现象既明了泥沙自涛雒河口向南运移强度锐减的过程。岚山头基岩海蚀物质 从矿物分析中可看出，向北可明显影响到韩家营子附近，这也说明北部泥沙对岚 山头地区影响不大。 2 ) 岚山头基岩岬角地形，岸段属于海蚀区，而不是淤积区。该段海岸外波能 在这里辐聚，一5 m 以外陡坡流急。突出的岬角是高能岸段，泥沙难于停淤，北来沙 多属过路性质。 近十几年来，由于北部河流中上游兴建水库，对河流泥沙起到一定的拦截作 用，如日照水库即可拦截一半流域面积内的泥沙。这必然致使岚山头以北海岸泥 沙来源不足呈现冲蚀状态。 岚山头新港突堤以北泥沙凹角填充在数量和范围上并不大。据堤北潮问浅滩 剖面测量资料，自1 9 7 7 年7 月至1 9 7 8 年6 月期间，凹角填充区滩面平均淤高 0 ，t 8 5 m ，年平均淤积量为1 8 4 0 0 f n 2 。这个数字代表6 5 0 m 突堤在一年内在潮间区域 内拦接泥沙的下限量，水下绕堤的泥沙部分不计其内。但不管怎样扩大，这个基 值的数量级是很小的。海岸凹角填充海滩淤进的趋势向北很快降低，向北至距突 堤l k m 左右的岸滩，己基本处于冲淤均衡状况了。这说明，突堤北海岸四角局部 填充主要是海岸在纵向上重新调整的过程，物质成分也说明其主要是北部砂坝海 岸的冲刷物质。 由此可见，岚山头港区泥沙臼北向南而后折向西南向海州湾方向运移，但数 量不大，多属过路性。港区的泥沙条件也是好的。防波堤可以起到挡浪拦沙的双 重作用。故岚山头港区没有泥沙严重淤积的问题。 小结 ( 1 ) 岚山港区海岸带泥沙来源以河流输沙为主，海岸海底基岩海蚀和沿岸冲 沟等侵蚀供沙属次要地位，估算每年总共平均不超过3 5 1 0 6 r r l 3 ，在总达7 0 k i n 的 海岸带供沙的这个数量级是不大的。 ( 2 ) 石臼、岚山港区1 3 m 水深范围内，就现有资料看，冰后期海相沉积厚度 多在3 一l o r e 之间，最大不超过2 0 m 。与其他海岸带相比较，本区海岸带水下岸坡 的历史泥沙储备也是贫乏的。 ( 3 ) 同水下岸坡海侵海相层同时形成的海岸砂砾质地貌堆积体，目前基本处 于相对稳定的动态均衡状态。局部冲刷是由于泥沙来源不足而海岸剖面要重新调 整的过程所造成的，没有大冲大淤的现象。 ( 4 ) 本区海岸泥沙主要纵向移动方向是自北向南，岚山头至绣针河口以西一 段海岸泥沙沿岸向西迸入海州湾。 ( 5 ) 港湾一l o m 等深线以外底质中的泥质带是外来的远源泥沙沉积。该海相沉 积层厚度平均只有2 - - 6 m ，是冰后期数千乃至上万年的沉积建造。这说明外来的远 源泥沙( 主要是北来) 虽然可以介入港湾水域沉积，但这种沉积速率是极低的，至今 所累积的这部分泥沙储备是贫乏的。这部分细颗粒泥沙里稳定状态，不是活动层， 不会造成湾域灾害性淤积。 ( 6 ) 岚山头港区虽受北来泥沙的影响，但数量不大。港区海岸是突出的基岩 岬角海蚀岸段，波能辐聚，流速增大，泥沙在此难于停淤。北来沙多属过路性， 最终绕过岬角向西进入海州湾。 ( 7 ) 绣针河口输沙也向西进入海州湾对岚山头港区无影响。本区处于基岩砂 砾质海岸和粉砂淤泥质海岸的交界处，但悬移泥沙量很微小，在港区不起造床作 用。 3 工程海区实测水文泥沙资料分析 3 1 调查情况简介 为进一步了解岚山港邻近海域海流的基本特征、变化规律、海水含沙量等， 并为岚山港西突堤工程对周边环境影响提供基础资料，对岚山港附近海域的海流、 悬浮泥沙和表层沉积物进行了调查。下面是调查情况介绍： ( 1 ) 观测日期 本项目观测在2 0 0 5 年1 2 月2 3 日0 7 ：o o 时至2 4 日0 8 ：o o 时( 农历十一月 二十三至二十四) 。 ( 2 ) 站点布设 各观测站点布设如图3 1 所示，详细位置见表3 1 。 ( 3 ) 观测方式 测流站3 点同步连续观测。海流观测时间间隔为3 0 m i n ，连续观测2 5 h ：悬浮 泥沙取样时间间隔为3 h ；表层沉积物为- 次性取样。 ( 4 ) 观测层次 海流观测分表、中、底三层( 1 0 m 以浅仅观测表、底层) ；悬浮泥沙取样分表、 底两层：沉积物取表层样。 ( 5 ) 观测仪器 海流观测和悬浮泥沙取样分别采用中国海洋大学生产的s l c 9 2 型直读式海流 计和便携式采水器。 ( 6 ) 执行规范 海洋调查规范( g b1 2 7 6 3 9 1 ) 。 表3 1调查站位及内容 站位东经( e ) 北纬( n )项且 c l l 1l9 0 2 0 2 3 3 6 ” 3 5 。0 4 4 6 5 6 ” 海流，悬浮物 c l 2 l1 9 0 2 l ，0 7 ，1 3 ” 3 5 0 0 4 0 2 4 5 n海流悬浮物 c l 3l 19 0 2 2 ，4 7 - 3 2 ”3 5 0 0 4 1 4 8 s ” 海流，悬浮物 s 11 1 9 0 2 l 。1 4 2 0 ”3 5 0 0 5 。2 9 4 0 ” 悬浮物、沉积物 s 21 1 9 0 2 l 4 2 9 0 ”3 5 0 0 4 5 6 2 8 ” 悬浮物、沉积物 s 31 1 9 0 2 0 5 7 0 5 ”3 5 。0 4 3 6 1 2 ” 悬浮物、沉积物 s 4 1 1 9 。2 1 5 4 ， ”3 5 。8 4 奄9 - 0 8 ”悬浮物、沉积物 3 2 潮流分析 幽3 1现场调查站位示意图 根据海流测站实测资料，利用调和分析方法，得到潮流资料。从恧绘制出三 个测流站c l l 、c l 2 、c l 3 的潮流流向流速曲线( 见图3 2 图3 ，9 ) 。 从图中清晰地看出工程海域的潮流特征：潮流是以半日潮流为主，涨潮流方 向为s w s s w ，落潮流方向为n e n n e 。c l l 站实测最大涨潮流速4 6 c m s ，方 向为2 4 6 0 ，最大落潮流速为3 1 e m s ，方向为6 5 0 ；c l 2 站实测最大涨潮流速为 4 3 c m s ，方向为2 4 7 0 ，最大落潮流速为3 7 c m s ，方向为6 0 0 ；c l 3 站实测最大涨潮 流速为5 3 c m s ，方向为2 5 3 。，最大落潮流速为3 9 c m s ，方向为5 7 。平均涨潮流 速为2 5 c m s ，平均落潮流速为2 1 c m s 潮流基本为往复流形式，岸边流向大致平 行于海岸。 l7 18 l9 3 3 悬浮物分析 图3 - 9c l 3 站潮流底层流向流速曲线 在岚山港西突堤工程所在地及其周边海域均匀布置7 个测站，取样分析悬浮 物含量，并绘制表底层悬浮物含量图( 见图3 一l o 、图3 1 1 ) 。 实测资料表明，该区域内表层悬浮物含量变化范围在( 1 1 7 - - 2 8 4 ) m g l 之间， 平均值为1 8 6 m g l 。底层悬浮物含量变化范围在( 8 7 4 8 9 ) m g l 之自j ，平均值 为2 2 1 m g l 。工程附近海域c l 3 站悬浮物含量最高，平均含量为3 8 7 m g l ：其次 是c l 2 站，平均含量为2 8 2 m g l 。s 4 站悬浮物含量最低，平均含量为1 2 5 m g l ： 其次是s 1 站，平均含量为1 3 ，3 m g l 。 总体柬看，岚山港西突堤工程周边海域表底层悬浮物浓度一般由岸边向外海 逐渐升高，即由西北向东南逐渐升高。 1 1 9 盯1 1 9 t 1 1 1 口 z1 1 9 。2 3 1 1 9 2 4 3 5 。o f 3 9 0 r ”9 0 2 盯 1 19 ，2 1 1 1 9 。2 z”矿2 3 1 1 9 7 2 4 图3 一l o 表层悬浮物浓度( m g l ) 1 1 9 f1 1 9 簟1 1 1 9 ，2 z1 1 9 。2 芎1 1 护2 4 露一义 一恭删 憾 一 1 1 驴2 0 1 1 9 。2 1 1 1 矿2 21 1 9 。2 3 1 1 9 。2 4 图3 - 1 1 底层悬浮物浓度( m g l ) 21 3 4 底质表层沉积物分析 在岚山港西突堤工程及周围海域共布置4 个测站采集表层沉积物，并进行样 品处理和粒度分析，统计得到沉积物粒级含量分析表( 见表4 2 ) ，并绘制表层沉 积物分布图( 见图3 1 2 ) 、四个测站的组分含量图( 图3 - 1 3 ) 。 表4 2 沉积物粒级含量分析表 粒级含量粒度系数 站位名称与代号 砾砂粉砂糕土m d 击 q o , i , s k 出 s i1 0 00 砂( s ) 16 8o2 9_ 0 0 2 s 22 0 13 3 74 62 砂粉砂质枯士( s t v ) 7 6 9 s 32 8 33 393 7 8砂粉砂质桔七( s 1 y ) 6 4 427 4o 1 5 8 48 26 897 71