第八章潮汐河口的演变
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第八章海水的地质作用教学目的要求:了解海水的化学成分、物理性质、运动方式及海洋生物;掌握波浪、潮汐、洋流、浊流的剥蚀、搬运作用,熟练掌握滨海、浅海、半深海、深海的沉积作用。
了解海水进退的原因、意义及其形成的地质现象。
教学重点及难点:重点是海水的沉积作用;难点是海水的运动。
第一节海洋概况海洋占整个地球面积的70.8%,地球上的水约有97%存在于海洋中,在地质历史中,沧海桑田、海陆变迁,占陆地表面75%的沉积岩中绝大部分是海洋沉积形成的,因此海洋的地质作用是极为重要的。
一、海与洋海和洋构成了海洋。
一般来说,近陆为海、远陆为洋,水体相同,均为海水。
海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
洋底地貌可以分为大洋中脊和深海盆地。
海底地貌单元有:大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟和弧后盆地。
但两者有着根本性区别:海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
二、海水的化学成分1.海水中含有大量的矿物质和有机质,其中以可溶性盐为主。
世界各大洋的一般含盐度为33-38‰,盐分的多少随地区的气候不同而变化。
盐分主要是氯化物、硫酸盐、碳酸盐等,在海水中都呈溶解状态。
海水中溶解的化学元素约有80余种,其中以钠离子和氯离子最后,所以海水是咸的。
2.海水中含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等数十种微量元素,很多国家正在进行提取开发实验。
3.此外,海水中还溶解有多种气体。
其中具有重要地质意义的是O2与C02,它们来自于空气以及海中生物的生命活动。
三、海水的物理性质1.海水的密度海水的密度略大于蒸馏水,一般为1.02-1.03g/cm3随各地海水的盐分、温度变化而变化。
2、海水的压力海水的压力随深度增加而增加,到海底深部压力极大,可达108Pa。
3、海水的温度①海水表层温度:赤道附近为25-28℃,两极地区为0℃左右。
②海水温度随深度增强而降低,到300米以下变化极小,一般为-1~5℃。
4.海水的透明度和颜色大洋为蓝色,透明度较好,光照可达200米。
《河流动力学》习题集第一章1、泥沙粒径有哪些表达形式?2、试分析粒配曲线图上沙样曲线组成的相对均匀程度。
3、比表面积指什么?它有何重要意义?4、什么是双电层与结合水? 双电层的厚度与液体中反离子浓度有何关系,对絮凝有何影响?5、何谓泥沙干容重?它受哪些因素的影响?6.什么是泥沙的沉速?球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同?为什么? 7.泥沙沉速在层流、紊流、过渡区中的计算公式有何不同?如何判别这三种绕流状态?8.窦国仁建立沉速公式的基本出发点是什么?该公式的优缺点如何? 9.原水利电力部规范推荐的沉速计算公式有哪些?10、按水利部规范推荐的公式分别计算D=0.01,0.5,3mm时的沉速。
(g =9.841m/s2,水温为20°C)11、当D=0.5mm时,按岗恰洛夫公式,沙玉清公式,张瑞谨公式,窦国仁公式分别计算水温为20°C时,泥沙的沉速。
12.什么是絮凝现象?影响絮团沉速的因素有哪些?第二章1、已知泥沙粒配资料如下,做泥沙粒配曲线,并用合适的代表粒径,按照岗恰洛夫和沙莫夫公式,求水深h=0.5时的起动流速Uc。
2、推移质运动规律的研究涉及哪些环节,实际意义如何?3、按运动状态的不同,泥沙运动的形式有哪几种,和水流强度的关系怎样?其中推移质运动多以哪种运动形式出现?4、推移质和悬移质有何区别?它们是如何进行交换的?5、怎样表示泥沙的起动条件?如何判别床面泥抄是否起动?定量判别泥沙是否起动的困难是什么?6、试列出泥沙颗粒以滑动形式起动时力的平衡方程式,并推导出起动流速公式的一般结构形式。
运用多种形式的流速垂线分布公式,将近底流速u o转换为垂线平均流速U,进而推导出泥沙起动流速公式U C。
7、希尔兹的起动拖曳力理论有何特点?试推导希尔兹的起动拖曳力公式。
8、运用希尔兹理论求起动拖曳力时需要哪些实际资料,计算步骤如何?9、已知组成河床泥沙的资料如下,河流水深h=1.2m,比降J=0.9×10-4,水温T=20℃,水流为均匀流。
潮汐河口分类指标与河床演变特征研究
熊绍隆;曾剑
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2008(039)012
【摘要】本文在前人关于河口分类研究的基础上,分析了影响河口形态及其演变的主要因素,收集整理了水沙资料相对齐全的29个河口的相关数据及其演变特征,根据潮汐河口水流挟沙率与流速的关系,确定以径、潮流比值a和径、潮流含沙量比值β的组合aβ1/2作为潮汐河口分类指标,并采用投影寻踪动态聚类模型予以论证.在此基础上,应用分类指标aβ1/2将潮汐河口分为河口湾型、过渡型和三角洲型三大类,其中,Ⅱ、Ⅲ类进一步各分成三个亚类.随后对不同类型河口的形成条件、水沙运动和河床演变特征进行了初步分析.
【总页数】10页(P1286-1295)
【作者】熊绍隆;曾剑
【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
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河口地区的地貌特征与演变河口地区是河流与海洋交汇的地方,其地貌特征与演变具有独特的魅力。
本文将探讨河口地区的地貌特征,并深入分析其演变过程。
一、地貌特征1. 河口湾:河口地区最明显的地貌特征之一就是河口湾,即河流流入海洋形成的水域。
河口湾具有宽阔的水面、浅平的水底和丰富的生物资源,常常形成天然良港。
例如,中国的珠江口、黄河口和长江口都是著名的河口湾。
2. 河流三角洲:河流在流入海洋时,由于水流受到海浪和潮汐的影响,其携带的沉积物开始沉积,逐渐形成三角洲。
河流三角洲通常由多个河道组成,河道上分布着丰富的沉积物和沼泽地。
著名的河流三角洲有尼罗河三角洲、恒河三角洲和密西西比河三角洲。
3. 滨海平原:河口地区河流与海洋交汇形成的滨海平原平坦宽广,土壤肥沃,是重要的农业生产基地。
滨海平原的地势较低,容易受到洪水和海潮的影响,但同时也提供了良好的灌溉条件和海洋资源。
二、演变过程1. 河流沉积物的沉积:当河流流入海洋时,水流速度减慢,携带的泥沙和颗粒物开始沉积。
这些沉积物在河口湾和河流三角洲形成,并逐渐丰富地扩展。
沉积物的类型和数量取决于水流的速度、波浪和潮汐的作用以及供应河流的土壤类型和含量。
2. 潮汐和海浪的影响:河口地区的地貌演变不仅取决于河流的作用,还受到潮汐和海浪的影响。
潮汐的周期性水动力作用会改变河床的形状,可能会导致河道的变化和新的沉积物的形成。
海浪的冲击力和侵蚀作用也会改变河口地区的地貌特征。
3. 人类活动的影响:随着人类活动的发展,河口地区的地貌特征也发生了一定程度的改变。
河口湾和河流三角洲常常成为人类活动的中心,例如港口、城市和工业园区的建设。
这些人类活动给河口地区的生态环境带来了一定的压力,如水质污染、土地退化和生物多样性减少。
在研究河口地区的地貌特征与演变过程时,我们应当注重对自然环境和人类活动之间的相互作用的理解。
只有充分了解地貌演变的原因和机制,才能更好地保护河口地区的生态环境,提高其可持续发展能力。
河口与海洋交互作用及其生态系统演变河口是河流与海洋相接的地方,河口与海洋之间的交互作用对于生态系统的演变起着至关重要的作用。
当淡水和海水交汇在河口区域,不同的环境条件和物理、化学过程会导致河口生态系统的变化,进而影响着海洋生物的多样性和生态平衡。
一、水动力过程在河口的水动力过程中,淡水与海水的交互作用起着重要的作用。
当河水流入海洋时,由于密度差异造成的物理过程会导致淡水的流动性质发生变化。
一种称为盐度层化的现象会发生,即由于淡水比海水密度小,两者之间发生分层现象。
这种分层的现象会导致河口水体的盐度逐渐增加,从而影响生物生活环境。
此外,由于河口区域的潮汐影响,潮流的涨落对于河口生态系统的演变也起到了重要的作用。
二、营养盐输入水动力过程不仅影响着物理过程,也关系到生态过程,如河口的营养盐输入。
河流将大量的营养盐输送至河口区域,这些营养盐对于海洋生态系统的养分供应是至关重要的。
营养盐的输入会导致水体中的生物生长,特别是浮游植物的生长。
这些浮游植物不仅为其他生物提供了食物,还能通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,起到了重要的生态调节作用。
三、漂浮生物的迁移河口与海洋交互作用的结果之一是漂浮生物的迁移。
河流携带的泥沙和有机物质会形成漂浮颗粒,这些颗粒会随着水流进入海洋。
在河口区域,由于水流的动力作用,这些漂浮颗粒会发生沉积和悬浮反复交替的现象。
这种现象会导致河口区的底栖生物和浮游生物的丰富度差异较大,进而影响整个河口生态系统的结构和功能。
四、沉积物的沉降河水注入海洋时,携带的泥沙和有机物质会随着水流进入海洋中,并逐渐沉降至海底。
这些沉积物的沉积过程对河口区域的生态系统演变具有重要影响。
一方面,沉积物的沉积过程会改变底质的结构和组成,从而影响底栖生物的生存和繁殖条件。
另一方面,沉积物中的有机物质会为底栖生物提供营养,促进其生长和繁殖。
因此,沉积物的沉降是河口生态系统中重要的能量来源和环境条件。
总结起来,河口与海洋的交互作用对于生态系统的演变至关重要。
第八章海水的地质作用教学目的要求:了解海水的化学成分、物理性质、运动方式及海洋生物;掌握波浪、潮汐、洋流、浊流的剥蚀、搬运作用,熟练掌握滨海、浅海、半深海、深海的沉积作用。
了解海水进退的原因、意义及其形成的地质现象。
教学重点及难点:重点是海水的沉积作用;难点是海水的运动。
第一节海洋概况海洋占整个地球面积的70.8%,地球上的水约有97%存在于海洋中,在地质历史中,沧海桑田、海陆变迁,占陆地表面75%的沉积岩中绝大部分是海洋沉积形成的,因此海洋的地质作用是极为重要的。
一、海与洋海和洋构成了海洋。
一般来说,近陆为海、远陆为洋,水体相同,均为海水。
海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
洋底地貌可以分为大洋中脊和深海盆地。
海底地貌单元有:大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟和弧后盆地。
但两者有着根本性区别:海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
二、海水的化学成分1.海水中含有大量的矿物质和有机质,其中以可溶性盐为主。
世界各大洋的一般含盐度为33-38‰,盐分的多少随地区的气候不同而变化。
盐分主要是氯化物、硫酸盐、碳酸盐等,在海水中都呈溶解状态。
海水中溶解的化学元素约有80余种,其中以钠离子和氯离子最后,所以海水是咸的。
2.海水中含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等数十种微量元素,很多国家正在进行提取开发实验。
3.此外,海水中还溶解有多种气体。
其中具有重要地质意义的是O2与C02,它们来自于空气以及海中生物的生命活动。
三、海水的物理性质1.海水的密度海水的密度略大于蒸馏水,一般为1.02-1.03g/cm3随各地海水的盐分、温度变化而变化。
2、海水的压力海水的压力随深度增加而增加,到海底深部压力极大,可达108Pa。
3、海水的温度①海水表层温度:赤道附近为25-28℃,两极地区为0℃左右。
②海水温度随深度增强而降低,到300米以下变化极小,一般为-1~5℃。
4.海水的透明度和颜色大洋为蓝色,透明度较好,光照可达200米。
河口地区生态系统演变及演变机制研究河口地区是指河流口周边的地带,它是河流和海洋相接处,是陆地和海洋之间的一个重要过渡区域。
河口地区的生态系统是一个复杂的系统,它受到多个因素的影响。
近年来,对于河口地区生态系统演变及演变机制的研究引起了广泛的关注。
河口地区的生态系统演变是一个渐进的过程,它受到多个因素的综合影响。
首先,河流的沉积物输入是河口地区生态系统演变的重要因素之一。
河流带来的大量沉积物在河口地区沉积下来,形成河口地区的河岸堆积和滩涂等特殊地貌。
这些沉积物也是河口地区丰富的营养物质来源,为该地区的生态系统提供了养分。
其次,潮汐也是河口地区生态系统演变的重要驱动力。
潮汐的涨落会带来海水的输入和排出,与河水的混合在河口地区形成潮滩,为该地区的生态系统提供了独特的生境。
再次,气候变化也对河口地区的生态系统演变产生了重要影响。
气候变化导致海平面上升、降水量和温度的变化,这些都会对河口地区的水文情况、生物多样性和生态系统功能产生影响。
河口地区生态系统的演变机制是一个复杂的过程,其中涉及到多个因素的相互作用。
首先,生物的生态学作用是河口地区生态系统演变的重要驱动力。
河口地区是丰富的生物栖息地,生物通过食物链和生态位的相互关系调节着生态系统的结构和功能。
例如,河口地区的浮游植物和浮游动物通过光合作用和摄食调控了水体中的氨氮和亚硝酸盐浓度,影响着水体的氮循环过程。
其次,水动力过程也是河口地区生态系统演变的重要驱动力。
水动力过程包括水流速度、水位变化、潮汐涨落等,这些过程将沉积物和溶解物质输运到河口地区,并在该地区形成特定的地貌和生态环境。
再次,人类活动也对河口地区生态系统演变产生了较大的影响。
随着人类活动的加剧,河口地区的生态环境不断恶化,生物多样性受到威胁,生态功能逐渐减弱。
为了研究河口地区生态系统的演变及演变机制,科研人员采取了多种方法和手段。
首先,地学研究可以通过对沉积物的采样和分析,了解河口地区沉积物的特征和沉积过程,推测生态系统的演变过程。
河口环境演变与海洋生态系统河口环境的演变与海洋生态系统息息相关,两者之间的相互关系可以追溯到几千年前。
随着时间的推移,河口环境不断发生变化,从而对海洋生态系统产生直接或间接的影响。
一、河口环境的演变河口环境的演变主要受到自然和人类活动的影响。
自然因素包括气候变化、河流径流量、潮汐活动等。
人类活动则主要涉及河流的整治工程、土地利用的变化以及沿岸城市的发展等。
随着气候变化,河口地区的降雨量、河流的水量和河流的冲击力都会发生变化。
特别是由于全球变暖导致的冰川消融,河口冲淤现象将变得更加频繁。
同时,河口的人类活动也对其环境产生了深远的影响。
为了防止洪水和水灾,人们兴建了许多水利工程,如大坝、护岸和堤防。
这些工程的建设会改变河流的流速和水流方向,进而改变河口环境的物理和化学性质。
土地利用的变化也会对河口环境产生影响。
当河口附近的土地被改造成农田或城市时,更多的水将被汇入河流,而不是自然地流入河口。
这将导致河口的淡化,进而影响海洋生态系统中的海水盐度平衡。
二、河口环境对海洋生态系统的影响河流将带入许多有机物、悬浮质和营养物质进入河口,这些物质对海洋生态系统具有重要影响。
有机物的输入将导致河口和海洋中的溶解氧含量降低,使水体中的氧气供应不足,对水生生物的生长和繁殖产生负面影响。
另外,大量的悬浮质和营养物质的输入也会导致浮游植物的大量繁殖。
这些浮游植物是海洋食物链的起点,可以滋养海洋生物的生长。
然而,当浮游植物过度繁殖时,会引发藻华现象,导致海水富营养化。
藻华破裂后,会消耗大量的氧气,从而形成缺氧区,威胁到其他生物的生存。
此外,河口的淡化现象对海洋生态系统的盐度平衡也产生重要影响。
一些海洋生物,如鱼类和贝类,对水中的盐度具有较高的要求。
当河水的输入增加,海洋中的盐度将下降,进而可能影响到这些生物的存活和繁衍。
三、保护河口环境与维护海洋生态系统为了保护河口环境和维护海洋生态系统,应采取一系列措施。
首先,需要加强环境监测体系的建设,及时掌握河口环境的变化情况。