论文部分内容阅读
近岸海域悬浮泥沙对海洋环境有重要影响。利用卫星遥感技术监测近岸海洋悬浮泥沙分布规律及其影响机制是海洋环境遥感监测的焦点之一。杭州湾悬浮泥沙分布规律是多种环境因素共同作用的结果。随着大量近岸跨海工程的建立，使杭州湾海域影响悬浮泥沙分布的原因变得更为复杂。本文就以下科学问题做了研究:杭州湾悬浮泥沙浓度时空分布规律;潮流、地形对杭州湾悬浮泥沙浓度时空分布的影响;跨海工程对杭州湾悬浮泥沙浓度时空分布的影响。 通过研究发现以下方面: 1)整体上杭州湾主要有4个高悬浮泥沙浓度区域，第一个区域位于杭州湾顶部钱塘江入口处，第二个高悬浮泥沙浓度区位于杭州湾南部浅水沙洲区域，第三个高悬浮泥沙区域位于杭州湾东北部靠近长江入海口位置，第四个不稳定高浓度随潮流变化明显;2个明显低悬浮泥沙浓度区，分别位于杭州湾北岸附近和杭州湾东部靠近舟山群岛附近区域。从局部上来看，在跨海大桥附近海域，悬浮泥沙浓度变化显著。 2)潮流对悬浮泥沙分布的影响。涨潮初期，杭州湾潮流和钱塘江注入的淡水从相反的方向迎面相遇，流速较快，形成交汇过渡区。在涨潮的头三个小时，交汇带从杭州湾东侧向西移动。该过程中，杭州湾中部和南部悬浮泥沙浓度相对比较低。涨潮中后期，在海底地形隆起区域的浅水区，泥沙容易被海流冲刷从而再悬浮。泥沙再悬浮相应地形成了高悬浮泥沙浓度区。杭州湾中南部、西部、东北部三个海底隆起区域都是高悬浮泥沙浓度区域，其主要原因一方面就是由于泥沙在相应位置再悬浮，也有一方面原因是长江和钱塘江输入的泥沙直接影响。退潮时，除了位于杭州湾西侧的第一个高泥沙区域，其他三个高泥沙浓度区域会向东侧偏移。 3)地形对悬浮泥沙浓度分布的影响。通过对Landsat OLITMETM+数据分析，发现四个高悬浮泥沙浓度区域和两个低悬浮泥沙浓度区。四个高浓度区（包括一个不稳定高浓度区）在涨潮中后期比较明显。高悬浮泥沙浓度区与海底隆起（浅水区）位置相一致，而低浓度区主要分布在深水区。悬浮泥沙浓度与水深呈负相关关系，高浓度区与低浓度区分别与海底隆起区和深水区对应。影响悬浮泥沙时空分布的主要因子是海底地形和杭州湾潮流以及两江泥沙输入。海底地形和潮流二者共同作用，显著影响杭州湾悬浮泥沙分布。 4)跨海大桥会影响悬浮泥沙输运。桥上游悬浮泥沙浓度低时，到下游悬浮泥沙浓度升高，悬浮泥沙浓度升高区域延伸到距桥3-6.5 km。当上游悬浮泥沙浓度高时(＞400 mg L-1)，到下游距离桥0.3-6.5 km范围内悬浮泥沙浓度会降低，并且从距桥1.5 km开始，悬浮泥沙浓度降低现象显著。桥对周边水体悬浮泥沙浓度主要受两个作用影响:阻碍来自上游的悬浮泥沙输运，促进沉积;引起桥附近海底局部冲刷，导致泥沙再悬浮。桥下游悬浮泥沙浓度变化是沉积和再悬浮的综合作用的结果。二者的相抵消的缓冲过渡区域能在下游延续3-6.5 km范围（距桥）。在下游距离桥2-5 km范围内海底会形成一条宽度约为3km的沉积带。