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海南环岛沙滩地貌动态与影响机制

时间:2023-08-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:室外现场调查时,在岸滩剖面的后滨、滩肩顶、滩面、水边线附近和水下位置分别采集海滩表层0~2 cm的沉积物样品。

海南环岛沙滩地貌动态与影响机制

1.室外调查采样与室内实验

野外现场调查的内容包括岸滩剖面测量、现场环境的拍照和记录,以及沉积物样品的获取。

岸滩剖面的地理位置(WGS84坐标系经纬度)和高程信息(1985国家高程)通过RTK-GPS(Trimble Navigation Limited,U.S.A.)进行测量并记录。RTK-GPS在水平方向上的测量精度是2 cm+(2 ppm×基线距离),在竖直方向上的测量精度是3 cm+(2 ppm×基线距离),在测量过程中剖面与基站天线的距离控制在15 km以内,因此,测量得到的三维位置信息误差为6 cm以内,远小于海滩地形变化的空间尺度。岸滩剖面上的测量点平均间隔为5 m,地形变化显著时适当加密;第一次调查时由仪器对测量点的经纬度信息进行记录,之后的调查中则直接对这些测量点进行重复观测记录,如后滨上界发生侵蚀和向陆移动则进行加测。

室外现场调查时,在岸滩剖面的后滨、滩肩顶、滩面、水边线附近和水下位置分别采集海滩表层0~2 cm的沉积物样品。取回的沉积物样品在实验室中先经过清水浸泡洗掉附着的可溶解物质,再进行烘干分散,最后利用Camsizer XT型动态数字图像仪的干法模块进行粒径和粒型的测量。动态数字图像仪的测量范围为1μm~30 mm,重复性好,精度高,可以满足砂质海岸沉积物粒度测量的需要(罗章,等,2016)。

2.调查时间与研究期间台风情况(www.xing528.com)

由于测量方式的限制,对岸滩剖面的测量需要在潮位较低的时间段进行。完成一次环岛岸滩剖面测量大约需要16天。2010—2013年主要对海口湾、高隆湾和博鳌的岸滩进行观测;自2013年5月起对环岛132个岸滩剖面进行观测,至2017年5月共进行了11次环岛调查。在调查间隔的期间,共有11个台风/热带风暴登陆或从附近海域掠过海南岛。历次环岛岸滩调查期间台风的情况见表2-1。根据粤东岬角海湾连续39天的逐日海滩剖面测量结果,平均海平面与各剖面的交点在调查期间的水平移动量为3~5 m(测量期间逐日平均波高主要在0.5~2.0 m变化,第37天出现5.5 m大浪)(戴志军,等,2002);根据对澳大利亚科洛伊-纳拉宾(Collaroy-Narrabeen)海滩为期4年的逐时岸线测量结果,平均大潮高潮线(MHWS,高出当地平均潮位约0.7 m)水平位置日变化的标准偏差为1.1 m,周变化的标准偏差为3.1 m,月变化的标准偏差为5.6 m(测量期间Hs在0.9~2.7 m变化,极端情况可达到6 m)(Harley,等,2011)。总的来说,在正常天气条件下,岸滩地形在半个月内的变化幅度相对于本研究监测到的海滩剖面数月变化量(例如MSL移动量最大将近50 m,见图3-1)是比较小的;因此,本研究中不同次调查得到的海滩剖面(包括岸线位置)的变化具有可对比性,可以在一定程度上代表调查期间的海滩动态。

表2-1 11次环岛调查期间影响海南岛的风暴及其气象信息[风暴气象信息来源于RSMC Tokyo-Typhoon Center。风暴等级根据日本气象厅的定义:3级为热带风暴,4级为强热带风暴,5级为台风]

续表

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