福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析_张海峰

1、第 32 卷第 1 期应 用 海 洋 学 学 报vol 32，no 1 2013 年 2 月 journal of applied oceanographyfeb ， 2013 福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析 张海峰 收稿日期: 2012- 09- 26 基金项目: 国家海洋局青年科学基金资助项目( 2012340) 作者简介: 张海峰( 1974 ) ， 男， 教授级高工; e- mail:sohu com ( 国家海洋局第三海洋研究所， 福建 厦门 361005) 摘要:结合平海湾海域规划， 通过对平海湾岸滩地质地貌考察、 水深测量、 底质采样与分析、 海

2、域水 文泥沙测验与资料分析、 海域泥沙运动分析计算和新老图件对比分析等综合手段研究， 结果表明: 平海湾区周边无大河、 溪注入， 陆域和海域来沙量小， 海域和沿岸泥沙活动不大 湾内水动力条件相 对较弱， 海底沉积物以粘土质粉砂为主， 湾东北侧沿岸浅水区至湾口区的平海村近岸以较粗的砂和 砂质粉砂沉积物为主 湾内岸滩总体属于基本稳定状态， 但其内湾潮滩、 内湾的北部和东部岸滩处 于弱淤积状态， 波浪输沙往湾顶岱前段净输沙量为 5 37 104m3/a， 而西侧和西南岸滩处于弱的冲 刷状态， 山柄村向南往湾外净输沙量为 1 97 104m3/a， 但总体而言， 海岸蚀退的速度相当缓慢 平 海湾自19

3、70 2007 年的37a 来， 在平海湾海域水深5m 以浅的内湾海域呈弱的淤积趋势， 淤积速率 仅为 0 018 m/a 关键词:海洋地质学; 平海湾; 泥沙运动 ; 沉积; 动力学; 海床稳定 doi: 10 3969/j issn 2095- 4972 2013 01 005 中图分类号: p736 文献标识码: a 文章编号: 2095- 4972 ( 2013) 01- 0036- 10 20 世纪 90 年代以来兴起的海洋开发热潮， 极 大推动了沿海地区的经济发展 海洋开发已然成为 沿海地区新的经济增长点和跨世纪的地区发展战 略， 海湾由于其特殊的地理位置、 良好的掩护条件， 加之

4、湾内营养盐和初级生产力资源丰富， 故是发展 海上交通、 水产增养殖、 旅游及能源等事业的优良场 所， 是海岸带开发利用的核心地区 近年来， 大规模 的海湾围填海、 港口码头电厂施工建设、 清淤整治等 活动改变了海湾原本的属性， 海湾面积减少， 纳潮量 减小， 海湾淤积， 海湾水动力条件发生变化， 更导致 了海湾生态环境的变化 为了更加科学合理的开发 利用海湾资源， 需要对海湾进行科学全面的调查研 究 在海湾研究中， 海湾沉积动力特征、 泥沙运移和 海床稳定性分析都是一个重要的内容， 受到海岸研 究学者的重视 平海湾是一个为莆田市独有的天然港湾， 位于 莆田市秀屿区平海镇， 北起石城， 南至文甲

5、 其西侧 为忠门半岛、 东侧为平海半岛( 笏石半岛的组成部 分) 海湾的东、 北、 西部分别被平海镇、 东峤镇、 月 塘乡、 忠门镇和山亭乡等乡镇环抱 20 世纪 70、 80 年代以来， 在水文、 气象、 地质和地貌等方面均进行 过调查， 但发表的研究成果极少， 仅其邻近湄洲 湾 1 、 泉州湾2- 3 等海湾有研究成果发表 本文依据 国家海洋局第三海洋研究所 2007 年 7 月大、 小潮水 文泥沙观测、 潮位观测、 底质采样及收集到的平海湾 波浪观测资料 4 对平海湾海域的沉积动力特征及 海床稳定性分析做初步研究， 为该海湾的开发与利 用提供参考 1地质地貌概况 平海湾处在湄洲湾和兴化湾

6、之间， 属于次一级海 湾， 位于250730 251500n， 1190500 11916 30e， 在兴化湾之南、 埭头与忠门两半岛之间， 东西 宽约 8 km， 南北长约 14 km 平海湾湾区位于福 清笏石北北东向断裂带上， 构造以断裂为主， 褶皱 不发育， 区内主要有东潘忠门断裂和东峤田柄 山亭乌垞断裂 平海湾大致以平海镇的胡厝至山亭乡的山柄连 线为界， 在该界线以内( nw) 为内湾， 内湾为隐蔽性 较好的海湾， 总体水深偏浅， 湾内海底地貌单元以潮 滩和水下浅滩为主， 水下地形较平缓， 湾内潮汐通道 较发育， 而胡厝山柄连线以外( se) 为外湾， 外湾 1 期 张海峰: 福建平海

7、湾沉积动力特征与海床稳定性分析37 宽广开阔， 水动力较强， 水深较大， 海底地形平缓， 海 底地貌单元以水下浅滩为主， 海底地形较为单一 平海湾西侧陆域以侵蚀剥蚀台地地貌为主， 东 侧为侵蚀剥蚀高丘陵和台地相间， 海积平原分布在 平海湾顶， 以粉砂质粘土为主， 现已辟为盐田 平海 湾顶西侧、 东侧局部海岸以人工海岸为主， 西岸的东 潘、 蒋山山柄文甲沿岸， 东岸的西坑下胡厝 嵌头分布基岩岬角海岸和海蚀崖岸， 西岸的蒋山、 东 岸的上店嵌头为沙质海岸 平海湾潮间带主要地貌 类型是潮滩， 滩地组成物为粘土质粉砂， 滩面有浮泥， 质地软， 有潮沟发育， 部分高潮滩已被围垦， 中、 低潮 滩大多辟为

8、水产养殖场， 以养殖牡蛎为主 海滩主要 分布在平海湾东岸的赤坡西坑下和嵌头上店岸 前， 宽200 500 m， 呈带状分布， 坡度约 3 5， 组成 物为粗砂、 中细砂等 海滩在西岸的蒋山附近也有发 育， 该处的海滩宽度较窄， 约50 60 m， 坡度较缓2 3， 组成物以中细砂为主， 在高潮线以上出现风沙活 动的痕迹 水下浅滩宽阔平坦， 自内湾逐渐向外湾倾 斜， 水深在0 10 m 之间， 坡度约为0. 001， 内湾主要 以粘土质粉砂为主， 外湾以砂质粉砂为主 2资料与研究方法 为了解平海湾的沉积环境和海湾海床的稳定 性， 首要问题是掌握研究区的水动力特征， 本文依据 2007 年夏季在平

9、海湾进行的大、 小潮 4 个站位水文 泥沙观测资料( 包括流速、 流向和悬浮泥沙) 、 同期 临时潮位观测资料、 收集到的平海湾波浪观测资料 和山腰盐场气象资料探寻研究海域的水动力、 水文 气象特征， 再根据在平海湾海域布置的 42 个表层沉 积物采样站的底质资料、 历史海图资料及 2007 年 7 月平海湾的最新水深测量资料， 研究平海湾的沉积 物分布、 泥沙运移特征及海床稳定性分析 资料的观 测站位置见图 1 对水文、 地质观测资料进行统一整理， 得到研究 海域潮位、 潮流、 余流、 悬浮泥沙的时空分布特征 通 过对风、 波浪观测资料的整理分析， 推算出波浪对平 海湾造成的泥沙淤积程度 综

10、合表层沉积物样品的 粒度分析结果， 了解到平海湾海域的沉积动力特征 再通过历史海图资料与研究区域最新水深测量资料 的对比， 分析海域的冲淤变化特性 图 1平海湾观测站位 fig 1observation stations of pinghai bay 3结果与讨论 3. 1水文气象特征 平海湾的潮汐类型属于正规半日潮性质， 平海 站平均潮位 25 cm， 最高潮位 326 cm， 最低潮位 327 cm， 平均潮差 459 cm， 最大潮差 633 cm， 最小 潮差 251 cm( 潮位基面均为 85 国家高程基准) ， 平 均涨潮历时 6 h 8 min， 平均落潮历时 6 h 16 mi

11、n， 落 38 应 用 海 洋 学 学 报32 卷 潮历时略大于涨潮历时 平海湾海域的潮流属于正规半日潮流， 潮流运 动形式以往复流为主， 位于湾口区的 3 号站为略带 旋转的往复流 涨潮主方向 wnw， 落潮方向 se 大 潮期间平海湾内湾实测得到最大涨潮流流速为 63 cm/s， 流向 wnw 向， 实测最大落潮流流速为 67 cm/s， 流向 se 向; 外湾湾口区实测最大涨潮流流速 为 56 cm/s， 流向 nw 向， 实测最大落潮流流速为 60 cm/s， 流向 se 向 小潮期间内湾实测最大涨潮流流 速为 33 cm/s， 流向 wnw 向， 实测最大落潮流流速 为 46 cm/

12、s， 流向 se 向; 外湾湾口区实测最大涨潮 流流速为 41 cm/s， 流向 nw 向， 实测最大落潮流流 速为 42 cm/s， 流向 se 向 平海湾大、 小潮垂线平均 和最大流速均是落潮大于涨潮 大潮余流流速4 7 12 6 cm/s， 方向 wnw n、 ne ene、 e se 向; 小 潮余流流速 3 5 16 3 cm/s， 方向 se sse、 ene e、 e 向 平海湾海域含沙量平均值为 0 049 1 kg/m3 ， 含 沙量属中等 内湾海域大、 小潮涨潮垂线平均含沙量 略大于落潮垂线平均含沙量; 而外湾则是落潮垂线 平均含沙量大于涨潮垂线平均含沙量 平海湾海域 单宽

13、净输沙量值不大 大潮全潮净输沙量略大于小 潮净输沙量 内湾净输沙方向指向湾内， 外湾净输沙 方向指向湾外 全潮水文测验期间单宽输沙量具体 值见表 1 表 1平海湾海域单宽输沙量 tab 1sediment transport amount per unit width of pinghai bay 潮型站位 涨潮落潮全潮 输沙量/tm 1d1 输沙方向输沙量/ tm 1d1 输沙方向输沙量/ tm 1d1 输沙方向 大潮14 40313320132119314 25 4832546612519421 32 6530640910817582 438 20259312088861228 小潮11

14、58315195136038140 22 2632130012012177 30 723073239926291 411 8626718379166098 平海湾湾口朝向 se， 外海 e se s sw 向的 波浪都能沿湾口直接传入湾内， 但波浪传播过程中 由于水深变浅发生变形， 波高传至近岸时有一定程 度衰减 根据在湾口的东南平海岬角海域设置的波 浪观测站1( 位于2511n， 11916e) 1962 年1 月至 1972 年 12 月共计 11a 的波浪资料， 统计分析得到: 平海湾海域常浪向 ne， 频率 46 6%， 次常浪向 ssw， 频率 11 7% 强浪向 se， 最大波高

15、7 5 m， 次 强浪向 s， 最大波高 5 5 m， 多年平均波高 0 7 m， 平 均周期 3 4 s， 出现最多的是 2 3 级浪， 频率占 87. 3%， 风浪与涌浪出现的频率比为 67 5 32 5， 静 浪频率 7 0% 另外收集了平海岬角偏东向 9 km 处 临时波浪观测站 2( 2510 6n， 11921 9e) 2010 年 4 月至 2011 年 3 月共 12 个月的观测资料分析得 到: 常浪向 ene 向， 出现频率为 19 28%， 次常浪向 为 s 向， 频率为 18 26%， 强浪向为 sse 向， 最大波 高为 5 27 m， 出现在 2010 年 11 号台

16、风 “凡亚比” 期 间， h1/10波高年平均值为 0 78 m， 1 a 观测期间出现 3 级浪频率最多， 年出现频率为 61 60%， 其次为 2 级浪， 出现频率为 32 15% 1 号站位于平海岬角近 岸处，2 号站位于平海湾湾口外偏东较深水处， 波 高相对较大， 研究海域内湾风浪的出现频率较大， 对 于 n、 nne 和 ene 向的常风向， 湾内生成的偏北和 偏东等方向的风浪， 因风区较短， 不可能产生较大的 波高 根据山腰盐场气象站 1955 1981 年的风资料 统计分析， 平海湾海区常风向为 ne 向， 出现频率为 31%， 强风向为 ne、 nne 向， 最大风速为 24

17、m/s， 各 向平均风速介于 1 5 7 3 m/s 3. 2沉积动力特征 平海湾海底沉积物分布与水动力条件、 海底地 形特征和泥沙来源密切相关 根据本次在平海湾海 域所采的 42 个表层沉积物样品的粒度分析结果研 究表明: 研究区内海底表层沉积类型有( 由粗到细) : 中 粗砂( mcs) 、 粗中砂( cms) 、 细砂( fs) 、 砂质粉砂 ( st) 、 砂- 粉砂- 粘土( sty) 、 粉砂( t) 、 粘土质粉砂 ( yt) 其中， 中粗砂仅分布在平海镇平海东南部岬 1 期 张海峰: 福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析39 角的前沿海底， 粗中砂仅分布在平海湾湾顶东潘以 东

18、的浅海区中部， 细砂分布在平海湾东岸西坑下前 沿海域， 砂质粉砂是平海湾海域的主要沉积物类型 之一， 主要分布在平海湾湾口海域， 砂- 粉砂- 粘土仅 分布在平海湾东侧的胡厝西坑下之间的近岸海 域， 粉砂也是本海域主要的沉积物类型之一， 主要分 布在平海湾中部和湾口区海域， 粘土质粉砂是本海 湾最主要的沉积物类型， 广泛分布在平海湾内及湾 口中部 在平海湾内的东北侧沿岸浅水区至湾口的 平海村近岸海域， 水深较浅， 在较强波浪和潮流共同 作用下， 沉积了颗粒较粗的砂和砂质粉砂沉积物， 该 区属于水动力较强的高能环境沉积区 平海湾西南 部、 湾顶和湾口中部深水区， 水动力条件相对较弱和 平稳， 属

19、于弱淤积的低能沉积环境区， 海底广泛分布 着粘土质粉砂和粉砂等细颗粒的沉积物 表层沉积 物的类型分布见图 2 平海湾海域底质样品沉积物的粒度参数特征及 环境意义: 3 2 1平均粒径( mz)从平均粒径( mz) 等值线 ( 图 3) 中可看出， 平海湾海域海底表层沉积物平均 粒径分布的变化范围为1 6， 主要集中在5 6， 以 6 的细粉砂粒级的物质占大多数 平均粒径 在 6 以上的细颗粒物质广泛分布在平海湾内和湾 口区中部海底; 而平均粒径在 1 4 之间的粗颗粒 砂质物质， 仅分布在平海湾内东北侧近岸浅水区和 湾口东部平海岬角近岸处 湾内表层沉积物具有自 东北近岸向西南海域运移趋势， 湾

20、外具有自东向西 运移趋势; 表明在平海湾内的东北岸近岸浅水区和 湾口的东部近岸海域是水动力作用稍强的沉积环境 区， 而湾内的中、 西部和湾口区中部是水动力作用稍 弱的沉积环境区 3 2 2标准偏差( i)标准偏差( i) 等值线如图 4 所示 平海湾海底表层沉积物 i值主要介于 1. 07 3 39 之间， 分选程度不良 其中， 分选差的为 23 个样品， 分选很差的为 19 个样品 大约在西坑下 蒋山连线以北内湾海域的海底沉积物处于水深浅 ( 大部分为潮间带) 、 水动力条件不强的低能沉积环 境区， 沉积物虽然经潮落潮流反复的筛选， 但筛选还 不够充分， 海底沉积物总体呈分选差; 处于湾口区

21、和 湾外平海角近岸海域的海底沉积物虽然水动力条件 稍强， 但潮流和波浪产生交叉作用， 动力条件较紊 乱， 对沉积物筛选很不充分， 沉积物分选呈现很差 同时该湾区海底沉积物主要来源于近岸陆域， 沉积 物没有经过长途搬运， 故造成沉积物分选较差 图 2平海湾海底表层沉积物的类型分布 fig 2distribution of surface sedimentary types in pinghai bay seabed 40 应 用 海 洋 学 学 报32 卷 3 2 3偏度( ski)从偏度( ski) 分布图( 图 5) 可 知， 平海湾的中部和湾口区沉积物以对称和近对称 为主， 说明该区海域的

22、沉积物各主要粒级分布较均 匀， 处于较稳定弱的水动力沉积环境， 在湾的东侧、 西侧和平海镇南部海底沉积物偏度与实际沉积粒径 平均值对应程度较差 1 期 张海峰: 福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析41 3 2 4峰态( kg)从平海湾的峰态( kg) 分布图( 图 6) 可见平海湾沉积物的峰态以稍宽和宽峰态为主， 遍 布海湾中部和湾口区， 与分选程度呈现较好的对应关 系说明沉积环境中水动力条件相对较弱 而在海湾东 北侧近岸浅水区的局部海底出现很窄的峰态的沉积 物， 与分选程度的对应关系表现出一定差异， 这可能是 由于该处沉积物在水流改造作用下， 因粗粒组分的增 加或减少而发生宽窄峰态之间的

23、转化所致 42 应 用 海 洋 学 学 报32 卷 3. 3泥沙来源与运动特征 3 3 1泥沙来源根据平海湾的岸滩、 海床的地 形地貌、 水动力特征， 泥沙来源主要有: 海湾周边 河流来沙、 湾区周边陆域侵蚀剥蚀来沙， 海岸侵蚀 来沙和海域来沙等 ( 1) 平海湾周边河流来沙: 平 海湾沿岸水系不发育， 周边无较大河、 溪注入， 仅 有一些流量小、 流程短、 流域面积不大的季节性的 小河、 溪注入 在平海湾的北部有魏厝沟、 前沁沟、 霞屿沟和铁炉沟等河、 溪注入， 可能给平海湾带来 部分泥沙 根据莆田市水利局提供资料， 经类比估 算魏厝沟、 前沁沟、 霞屿沟和铁炉沟等 4 条河溪年 径流量合计

24、约 1 52 108m3， 年输沙量约 6 97 104t 即每年由上述 4 条河溪输入平海湾的泥沙量 约为 6 97 104t ( 2) 周边陆域来沙: 平海湾海域 周边水土流失严重， 并通过片流或沿岸沟槽向平 海湾输沙 根据可侵蚀面积( 指平海湾周边陆地总 汇水面积约 90 km2) ， 按年侵蚀模数 286 t/km2 ( 取 濑溪水文站 20a 平均侵蚀模数) 估算， 该湾区周边 陆域每年向该海域提供泥沙约为 2 57 104t ( 3) 平海湾周边海岸侵蚀来沙: 本文中采用的海岸 侵蚀来沙计算方法为: 侵蚀来沙量( t/a)= 受蚀岸 线长度( m) 后退速度( m/a) 海岸面平均

25、高度 ( m) 组成物干容重( t/m3) 根据现场调查平海 湾沿岸多处出现海岸侵蚀后退， 平海湾周边海岸 出现侵蚀发生后退的原因有人为的因素也有自然 因素 目前出现后退的岸 段 有: 东 潘 岸 段 长 约 4 km， 该岸段岸面平均高度 3 5 m， 每年岸线蚀退 速度近 2 m; 蒋山岸段( 从上店胡厝) 岸段长约 6 9 km， 岸面平均高度 2 4 m， 每年岸线蚀退速度 大于 2 m 平海湾沿岸大约有 14 8 km 遭受侵蚀而 发生岸线后退( 目前在侵蚀较严重岸均建有人工 堤岸， 海岸已被固化， 入海泥沙也相应减少) ， 这些 岸段岸线后退速率取2 m/a， 平均岸面高度取3 m

26、， 这些岸段的组成物以砂为主， 部分岸段为粘土， 海 岸组成物的干容重取 1 87 t/m3， 海岸侵蚀后退入 海泥沙量经计算每年约为 16 6 104t ( 4) 平海湾 附近海域来沙: 根据 1、 2 号站全潮水文泥沙测验资 料计算得到全年单宽总净输沙量合计为 1 445 4 t 而 3、 4 号站处于湾外， 全潮净输沙方向指向湾外， 其 泥沙输运对平海湾的淤积过程影响甚小 总体而言， 平海湾泥沙来源以海岸侵蚀来沙为主， 河流和海域 来沙量的贡献均很小 3 3 2悬移质泥沙运动根据全潮水文泥沙测验 结果分析， 大潮、 小潮观测期间， 悬沙的中值粒径平 均值分别为 6 5、 5 9， 除 4

27、 号站外， 1 3 号站大、 小潮期间的单宽输沙量值均不大， 且输沙方向多为 偏东北、 偏东向 内湾大、 小潮期间悬移质泥沙均由 湾中、 湾口向湾顶和湾内岸边输运， 但输运的泥沙量 值不大， 推断该湾的湾顶和岸边海域处于较为缓慢 淤涨过程 3 3 3推移质泥沙运动推移质泥沙运动主要发 生在外湾东北侧湾口区、 近岸段海底和内湾的东侧 近岸段海底， 有自湾口向湾内和湾外中心海域、 由东 侧岸边向海域中部运移的趋势， 在平海湾湾内中部 和外湾中部( 深水区) 海底则没有出现明显推移质 泥沙运移迹象， 说明平海湾中部海域处于较稳定的 沉积环境中 3 3 4波浪作用下的泥沙运动根据收集到的 平海湾附近的

28、历史波浪观测资料及气象资料， 计 算对湾内各岸段有较大影响的波向波浪的沿岸输 沙( 图 7) 采用测波资料计算沿岸输沙率公式5 ， 计算公 式如下: qs= k1h2. 4sin ( cos ) 1. 2c0. 2 g ( cg/c) ( 1) 采用由风要素计算港湾沿岸输沙率的数学模 式 6 : qs=1. 906 10 8g0. 97f1. 03v2. 94 ( cos0) 1. 2sin 0 ( 2) 式( 1、 2) 中: qs为沿岸输沙率( m3/s) ， k1为常数， 本研究取值为 0 066 0， h 为实测波高( m) ， 为实 测波峰线与岸线的夹角( ) ， cg为波群速( m

29、/s) ， c 为波速( m/s) ， g 为重力加速度( m/s2) ， f 为风区 长度( m) ， v 为风速( m/s) ， 0为风向与岸线夹角的 补角( ) 对于平海湾 ab、 bc、 cd、 de 段( 具体位置见图 7) 的沿岸输沙的计算应用测波资料计算， 对于 ef、 fg( 具体位置见图 7) 段波浪输沙计算采用风要素 计算 对各计算岸段， 先计算不同方向平均状态下波 高单位时间的沿岸输沙率， 再考虑不同方向波高的 出现频率， 得出不同方向的年输沙量， 最终得到计算 岸段的年总沿岸输沙量、 净沿岸输沙量及输沙方向 沿平海湾各岸段的波浪沿岸输沙结果见表 2 计算 结果表明， 波

30、浪输沙往湾顶岱前段净输沙量为 5 37 104m3/a， 往西埔口段的净输沙量为 2 87 104 m3/a， 沿上林村往上店村、 平海岸段的净输沙量为 1 56 104m3/a， 山柄村向南往湾外的净输沙量为 197 104m3/a， 总体而言， 湾内各岸段输沙量不大， 无大的淤积和冲刷 1 期 张海峰: 福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析43 图 7平海湾波浪输沙计算岸段 fig 7calculated coastal segments of wave induced sediment transport of pinghai bay 表 2平海湾沿岸输沙成果 tab 2longsho

31、re transport results of pinghai bay 岸段输沙方向输沙量/104m3a 1 总输沙量/104m3a 1 净输沙方向净输沙量/104m3a 1 ab 段 ab ba 295 372 667ba077 bc 段 bc cb 214 293 507cb079 cd 段 cd dc 425 049 474cd375 de 段 de ed 000 162 162ed162 ef 段 ef fe 111 005 116ef106 fg 段 fg gf 008 189 198gf181 gh 段 gh hg 166 003 169gh163 ij 段 ij ji 405 2

32、08 613ij197 3. 4海床稳定性分析 为分析平海湾的冲淤变化， 将收集到的 5615 号 海图( 1970 年测量， 1 50 000) 和 2007 年最新测图 ( 内湾 1 10 000、 外湾 1 25 000) 资料进行叠加制成 水深对比图， 通过对比 2 个不同年代的测图资料可 知， 在平海湾海域水深 5 m 以浅的内湾海域呈弱的 淤积趋势， 年淤积速率约为 0 018 m/a 从图 8 可看 出以下变化: ( 1) 内湾海域呈淤积状态 2007 年测的 图上 0 m 等深线比 1970 年海图上的 0 m 等深线向 湾中和湾口方向扩展， 平均向湾中和向湾口方向扩 44 应

33、 用 海 洋 学 学 报32 卷 展 466 7 m， 年平均向海方向扩展 12 6 m/a 其中在 湾内的湾顶向海方向扩展的速度最快， 达 700 m， 年 平均向海方向扩展 19 m/a， 而湾内东侧扩展较缓 慢 ( 2) 2 m 等深线自 1970 2007 年的 37a 间平均 向海方向扩展 600 m， 平均向海方向扩展 16 2 m/a 这种淤积趋势主要发生在湾的中部， 而内湾两侧基 本稳定 ( 3) 在湾口区的 5 m 等深线自 1970 2007 年发生以下变化， 在湾口的西南侧海域呈向湾内回 缩， 呈冲刷趋势， 37a 间平均向内湾方向回缩 226 m， 年平均回缩 6 1

34、m/a; 而在湾口的中部以东海域则 呈现淤积趋势， 37 a 中 5 m 等深线平均向海方向扩 展246 7 m， 年平均向海方向扩展6 7 m/a ( 4) 1970 年平海湾海域平均水深为 4 44 m， 而 2007 年的平 均水深为 3 76 m， 表明经过 37a， 该区海域平均淤浅 0 66 m， 年平均淤积速率约为 0 018 m/a 图 8平海湾 1970 年和 2007 年的水深对比 fig 8water depth comparison of pinghai bay in 1970 and 2007 4结论 通过对平海湾岸滩地质地貌考察、 水深测量、 底 质采样与分析、 海

35、域水文泥沙测验与资料分析、 海域 泥沙运动分析计算和新老图件对比分析等综合手段 研究结果得出以下结论: ( 1) 平海湾内湾隐蔽性较 好， 海底地貌单元以潮滩和水下浅滩为主， 水下地形 较平缓， 湾内潮汐通道较发育; 外湾宽广开阔， 海底 地貌单元以水下浅滩为主， 海底地形单一 ( 2) 平海 湾内的东北侧沿岸浅水区至湾口东部平海村近岸海 域， 水深较浅且水动力较强， 沉积了颗粒较粗的砂和 砂质粉砂沉积物; 而平海湾湾顶、 平海湾西南部和湾 口中部深水区海底， 属于水动力条件相对较弱和平 稳的沉积环境区， 沉积物为细颗粒的粘土质粉砂和 粉砂等沉积物为主 ( 3) 平海湾周边无大河溪注入， 泥沙

36、来源不丰， 以海岸侵蚀来沙为主， 而海域和陆域 也给本海湾带入少量泥沙， 沿岸波浪对平海湾近岸 海域底沙运移有一定作用， 其中湾口区沿岸波浪输 沙主要向东输移， 而内湾区沿岸波浪输沙东侧沿岸 和西北侧沿岸波浪输沙向湾顶输移， 内湾西侧沿岸 波浪输沙主要向西南侧方向输移， 但因物源有限， 故 其输沙量很小 ( 4) 平海湾海域岸滩总体属于基本 稳定状态 内湾的北部和东部岸滩处于弱淤积状态， 而西侧和西南岸滩处于弱的冲刷状态， 但因西侧海 岸基本修筑了海堤， 海岸基本被人为固化， 海岸的侵 蚀后退已被终止， 西南侧海岸皆为基岩海岸， 海岸侵 蚀后退的速度相当缓慢 内湾的潮滩处于弱的淤积 状态 (

37、5) 平海湾自1970 2007 年的37a 来， 在平海 湾海域水深 5 m 以浅的内湾海域呈弱的淤积趋势， 年淤积速率仅为 0 018 m/a， 总体来说， 平海湾海床 处于弱淤积状态 致谢: 感谢国家海洋局第三海洋研究所陈峰教 授提供了大量的野外调查成果资料 1 期 张海峰: 福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析45 参考文献: 1 郭允谋， 杨顺良 湄洲湾泥沙活动及海底冲淤变化 j 台湾海峡， 1993， 12( 1) : 9- 15 2 李朝新， 刘振夏， 胡泽建， 等 泉州湾泥沙运移特征的初步研究 j 海洋通报， 2004， 23( 2) : 25- 31 3 李朝新， 刘焱光，

38、 刘振夏， 等 泉州湾泥沙运移与冲淤变化 j 海洋科学进展， 2008， 26( 1) : 26- 34 4 曾志， 何佳， 郑斌鑫， 等 平海湾规划项目水文观测专题报告 r 厦门: 国家海洋局第三海洋研究所， 2007 5 徐啸 应用现场实测波浪资料直接计算沿岸输沙率 j 海洋工程， 1996， 14( 2) : 90- 96 6 蔡锋， 苏贤泽 利用风要素计算港湾沿岸输沙率的一个数学模式 j 台湾海峡， 2001， 20( 3) : 301- 307 deposition kinetic characteristics and seabed stability analysis of pi

39、nghai bay，fujian zhang hai- feng ( third institute of oceanography，soa，xiamen 361005， china) abstract: combined with the pinghaiwan bay sea area planning，and through the investigation of geological fea- tures，bathymetry，sediment sampling and analysis on the bay beaches，test and data analysis of marine hydrology and sediment，the application of sea sediment movement analysis and other comprehensive means like the compara- ti