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高位池养殖尾水排放影响下的砂质海岸表层沉积物对2203号台风“暹芭”的响应

袁明明 王华强 唐杰平 陈德志 陈洋 李高聪

袁明明,王华强,唐杰平,等. 高位池养殖尾水排放影响下的砂质海岸表层沉积物对2203号台风“暹芭”的响应[J]. 海洋学报,2024,47(x):1–12
引用本文: 袁明明,王华强,唐杰平,等. 高位池养殖尾水排放影响下的砂质海岸表层沉积物对2203号台风“暹芭”的响应[J]. 海洋学报,2024,47(x):1–12
YUAN Mingming,WANG Huaqiang,TANG Jieping, et al. Influence of High-level Pond Aquaculture Tailwater Discharge on the Response Characteristics of Surface Sediment on the Beach to Typhoon 'Xianba' in 2203[J]. Haiyang Xuebao,2024, 47(x):1–12
Citation: YUAN Mingming,WANG Huaqiang,TANG Jieping, et al. Influence of High-level Pond Aquaculture Tailwater Discharge on the Response Characteristics of Surface Sediment on the Beach to Typhoon "Xianba" in 2203[J]. Haiyang Xuebao,2024, 47(x):1–12

高位池养殖尾水排放影响下的砂质海岸表层沉积物对2203号台风“暹芭”的响应

基金项目: 自然资源部热带海洋生态系统与生物资源重点实验室开放基金(2023QN04);2024年广东省普通高校青年创新人才类项目(2024KQNCX134);2024 年省级人才发展战略专项资金项目(2024R3005); 广东海洋大学科研启动经费项目(060302112104)。
详细信息
    作者简介:

    袁明明,男,研究生,主要从事海岸沉积环境演变。E-mail:yuanmm1122@163.com

    通讯作者:

    唐杰平,男,讲师,主要从事近海沉积动力过程研究,E-mail:jptang@gdou.edu.cn

    李高聪,男,副教授,主要从事河口海岸环境演变研究。E-mail:gcli@gdou.edu.cn

Influence of High-level Pond Aquaculture Tailwater Discharge on the Response Characteristics of Surface Sediment on the Beach to Typhoon "Xianba" in 2203

  • 摘要: 开展高位池养殖尾水排放影响砂质海岸对台风的响应机理研究对于促进海岸资源的可持续利用和增值服务具有重要意义。本文基于沉积物的特征粒径、粒级组分和粒度参数等指标,对比分析了2203号台风“暹芭”事件前后,粤西东海岛高位池尾水排放影响岸滩和正常岸滩粒度分布特征及其差异原因。研究结果显示:(1)台风过后,正常岸滩沉积物的粒径分选变差、近岸侧细化和近海侧粗化的特点;(2)受影响岸滩沉积物的分选系数在台风后保持稳定,而其他参数(特征粒径、粒级组分和粒度参数)未表现出统一的变化规律;(3)台风后,受影响岸滩沉积物的特征粒径(D10D50D90)及平均粒径的均值变化幅度显著高于正常岸滩。台风引发的强烈波浪作用和水位上升是导致正常岸滩沉积响应的关键因素,而高位池影响岸滩对台风的响应则更为复杂,它是高位池尾水排放形成的冲沟地形及其沉积物再分配过程与风暴期间的风暴潮过程耦合作用的结果。本研究为高位池影响岸滩沉积物粒度信息对台风事件的响应特征提供了研究案例,有助于提升对极端事件与海水养殖活动在海滩地貌演化中相互作用机制的理解。
  • 图  1  研究区及采样断面分布图

    注:遥感底图来源于Google Earth 2021年12月10日影像

    Fig.  1  Distributions of the sampling profiles and sites

    图  2  台风“暹芭”路径图

    注:底图修改自中华人民共和国民政部(https://www.mca.gov.cn/) 审图号: (GS (2022) 1873 号)

    Fig.  2  The track of Typhoon Chaba

    图  3  台风前后风速、水位和有效波高变化

    Fig.  3  Variations in wind speed, water levels, and significant wave height before and after the typhoon

    图  4  不同断面特征粒径的分布图P1(a1~a3),P2(b1~b3),P3(c1~d3),P4(d1~d3),P5(e1~e3)和P6(f1~f3)

    Fig.  4  Characteristic value distribution of the characteristic grain-size of different profiles, i.e. P1 (a1~a3), P2 (b1~b3), P3 (c1~d3), P4 (d1~d3), P5 (e1~e3) and P6 (f1~f3).

    图  5  不同断面的粒级组成P1(a1和a3),P2(b1和b3),P3(c1和d3),P4(d1和d3),P5(e1和e3)和P6(f1和f3)

    Fig.  5  Grain size fraction content of different profiles, i.e. P1 (a1 and a2), P2 (b1and b2), P3 (c1and c2), P4 (d1 and d2), P5 (e1 and e2) and P6 (f1 and f2).

    图  6  不同断面粒度参数(平均粒径和分选系数)分布图P1(a1和a3),P2(b1和b3),P3(c1和d3),P4(d1和d3),P5(e1和e3)和P6(f1和f3)

    Fig.  6  Mean size and sorting values of different profiles, i.e. P1 (a1 and a2), P2 (b1and b2), P3 (c1and c2), P4 (d1 and d2), P5 (e1 and e2) and P6 (f1 and f2).

    图  7  不同断面粒度参数(偏态和峰态)分布图P1(a1和a3),P2(b1和b3),P3(c1和d3),P4(d1和d3),P5(e1和e3)和P6(f1和f3)

    Fig.  7  Skewness and kurtosis values of different profiles, i.e. P1 (a1 and a2), P2 (b1and b2), P3 (c1and c2), P4 (d1 and d2), P5 (e1 and e2) and P6 (f1 and f2).

    表  1  不同断面特征粒径的特征值统计表(单位: φ)

    Tab.  1  Characteristic value statistics of characteristic grain-size of different profiles (unit: φ)

    岸滩类型 断面 采样日期 D10 D50 D90
    Min Max Mean SD Min Max Mean SD Min Max Mean SD
    影响岸滩 P1 0701 −1.57 0.69 −0.44 0.82 −0.39 1.32 0.73 0.58 1.33 2.17 1.79 0.28
    0703 −1.54 1.93 0.03 1.22 −0.17 2.77 1.18 1.07 0.86 3.28 2.15 0.85
    P2 0701 0.20 1.84 1.20 0.57 1.13 2.62 2.15 0.52 1.77 3.14 2.80 0.44
    0703 −1.21 2.06 0.88 1.04 −0.43 2.81 1.76 1.04 0.37 3.34 2.47 0.90
    P3 0701 −0.51 1.67 0.72 0.71 0.77 2.65 1.77 0.67 1.70 3.22 2.54 0.60
    0703 −1.33 1.96 0.51 1.01 −0.67 2.77 1.54 1.03 0.70 3.27 2.32 0.84
    正常岸滩 P4 0701 −0.87 1.76 0.41 0.77 0.65 2.65 1.31 0.68 1.52 3.21 2.13 0.63
    0703 −0.97 1.56 0.17 0.68 0.53 2.75 1.26 0.73 1.57 3.28 2.31 0.62
    P5 0701 −0.75 1.79 0.14 0.71 0.22 2.77 1.11 0.76 1.27 3.27 2.02 0.75
    0703 −1.67 1.85 0.06 1.10 −0.77 2.81 1.21 1.23 0.79 3.30 2.15 0.97
    P6 0701 −0.80 1.81 0.24 0.84 0.10 2.75 1.26 0.89 1.31 3.25 2.18 0.73
    0703 −1.21 1.27 0.22 0.80 −0.18 2.63 1.53 0.94 1.57 3.23 2.57 0.64
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    表  2  不同断面主要粒级组分特征值统计表(单位:%)

    Tab.  2  Characteristic value statistics of main grain size fraction of different profiles (unit: %)

    岸滩类型 断面 采样日期 细砂 中砂 粗砂
    Min Max Mean SD Min Max Mean SD Min Max Mean SD
    影响岸滩 P1 0701 2.62 14.18 6.95 3.65 9.88 69.87 38.89 20.55 21.47 44.97 28.95 7.77
    0703 0.52 68.83 21.49 25.83 6.74 55.59 23.84 18.13 0.23 41.05 25.66 15.38
    P2 0701 4.27 69.91 50.31 23.01 13.33 56.08 29.09 16.19 0.89 33.62 9.35 10.26
    0703 0.61 67.36 36.23 25.41 3.24 73.50 28.02 22.59 0.61 38.33 12.46 12.39
    P3 0701 4.16 59.31 32.00 23.42 14.85 60.08 35.95 16.02 2.18 38.88 18.87 14.53
    0703 1.03 60.39 29.16 25.87 5.88 56.07 28.71 15.46 0.14 45.77 20.49 18.63
    正常岸滩 P4 0701 1.45 64.53 17.91 23.13 15.25 63.71 37.73 16.17 0.54 54.49 31.69 18.24
    0703 2.52 50.92 18.89 17.38 16.90 51.51 32.27 10.77 0.65 53.37 31.04 17.59
    P5 0701 1.38 57.02 14.71 18.98 12.15 53.77 29.39 14.00 1.35 65.65 36.25 18.92
    0703 0.80 55.96 22.84 23.66 4.33 31.72 17.18 8.83 0.91 75.46 27.40 24.66
    P6 0701 0.79 59.21 20.24 23.43 11.46 55.74 28.81 15.28 0.57 64.22 31.10 20.47
    0703 2.28 50.30 26.54 18.95 6.83 47.97 27.57 10.47 4.68 47.13 21.74 15.17
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    表  3  不同断面粒度参数的特征值统计表

    Tab.  3  Characteristic values of the grain-size parameters of different profiles

    断面 采样日期 平均粒径 (φ) 分选系数 偏态 峰态
    Min Max Mean SD Min Max Mean SD Min Max Mean SD Min Max Mean SD
    P1 0701 −0.26 1.32 0.70 0.54 0.46 1.37 0.88 0.29 −0.30 0.19 −0.05 0.13 0.84 1.18 1.04 0.13
    0703 −0.23 2.71 1.16 1.02 0.47 1.38 0.82 0.27 −0.46 0.28 −0.11 0.20 0.94 1.58 1.17 0.20
    P2 0701 1.07 2.57 2.09 0.51 0.50 0.78 0.63 0.10 −0.36 0.09 −0.2 0.11 0.86 1.28 1.11 0.12
    0703 −0.43 2.77 1.73 1.00 0.45 0.89 0.63 0.14 −0.33 0.12 −0.12 0.14 0.90 1.27 1.12 0.12
    P3 0701 0.69 2.56 1.71 0.65 0.55 1.10 0.71 0.17 −0.33 −0.01 −0.15 0.1 0.76 1.21 1.02 0.13
    0703 −0.53 2.70 1.48 0.97 0.51 1.26 0.70 0.21 −0.37 0.34 −0.12 0.2 0.92 1.22 1.04 0.09
    P4 0701 0.65 2.56 1.30 0.64 0.45 1.45 0.67 0.27 −0.25 0.12 −0.05 0.11 0.72 1.09 0.97 0.11
    0703 0.67 2.58 1.26 0.64 0.6 1.45 0.83 0.25 −0.37 0.2 −0.03 0.19 0.74 1.03 0.95 0.08
    P5 0701 0.26 2.67 1.09 0.72 0.44 1.29 0.73 0.25 −0.31 0.27 −0.03 0.16 0.70 1.25 1.01 0.16
    0703 −0.71 2.72 1.15 1.11 0.39 1.38 0.81 0.29 −0.56 0.26 −0.10 0.26 0.89 1.47 1.09 0.19
    P6 0701 0.16 2.66 1.25 0.79 0.50 1.24 0.75 0.23 −0.49 0.57 −0.05 0.27 0.82 1.29 1.03 0.13
    0703 0.19 2.42 1.46 0.81 0.70 1.29 0.90 0.17 −0.40 0.39 −0.15 0.26 0.81 1.68 1.01 0.24
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    表  4  台风前后滩肩和滩面沉积物的粒度分布信息

    Tab.  4  Grain size information of beach berm and beach face before and after the typhoon

    粒度参数 采样时间 影响岸滩 正常岸滩 南三岛海滩
    滩肩 滩面 滩肩 滩面 滩肩 滩面
    平均粒径(φ) 台风前 1.44 1.49 0.80 1.40 2.05 2.07
    台风后 1.54 1.42 2.25 0.88 2.24 1.99
    分选系数 台风前 0.67 0.77 0.69 0.73 0.67 0.65
    台风后 0.65 0.75 0.85 0.85 0.95 0.71
    参考文献 本研究 本研究 李志强等[15]
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-08-21
  • 修回日期:  2024-11-26
  • 网络出版日期:  2024-12-17

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