连云港赣榆港区水下地形地貌研究

连云港赣榆港区水下地形地貌研究
载体蛋白范彦斌;张晓飞;孙祝友;肖文锋;范海波;姚才华
【摘 要】通过对连云港赣榆港区水下地形测量工作,结合以往采集数据分析,阐明了赣榆港区的水下地形变化趋势及周围地貌特征.研究区海底地形总体呈东—东南倾斜的趋势,地形变化较缓,以赣榆港航道为界,南部从柘汪河到龙王河口等深线较平直,由陆向海呈阶梯状分布,水深从0m-直缓慢加深至-10 m,平均坡度<1‰,近岸主要为沙泥滩,泥滩位于龙王河口以南,受河流及沿岸细粒物质大量补给和潮流作用为主的海洋动力控制,淤积作用显著.
【期刊名称】《地质学刊》
【年(卷),期】2017(041)004
【总页数】4页(P651-654)人工进化
【关键词】水下地形地貌;海岸类型;赣榆港区;江苏连云港
【作 者】范彦斌;张晓飞;孙祝友;肖文锋;范海波;姚才华
密特朗【作者单位】电视剧漂亮的事江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007;江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007;江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007;江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007;江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007;江苏省有金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院,江苏南京210007
【正文语种】中 文
【中图分类】P229.1;P737.2
连云港是新亚欧大陆桥东桥头堡,也是我国首批对外开放的重点港口之一。作为连云港“一体两翼”总体格局北翼的赣榆港区是连云港新开辟的港区(交通部规划研究院,2009),位于连云港北侧海州湾内绣针河口与龙王河口之间,是连云港港口的重要组成部分,是连云港拓展港口功能、实现可持续发展的重要支撑,是江苏省调整产业结构、实现“四沿”发展战略的重要基础(交通运输部天津水运工程科学研究所,2016)。
随着整个赣榆港区建设的全面展开,水下地形资料不足与港区开发建设的矛盾日益突出,对该区海底地形地貌的研究,不仅能为地方经济建设提供基础信息,也能为新一轮的港口开发提供有价值的基础资料。
本次研究的重点区域——赣榆柘汪临港产业区,位于江苏省东北部海州湾西岸苏鲁两省沿海交界处,建港条件优越,填海3 km即可达到-11.3 m等深线位置处。研究区以季风气候为背景,属温带向北亚热带过渡区,为海洋性和大陆性双重影响的气候。
研究区海域位于南黄海西部,自西太平洋从黄海南部进入黄海的半日潮波与山东半岛南岸反射回来的潮波互相干涉后,在地形和地转偏向力的影响下,形成了逆时针方向旋转的潮波系统,靠近岸边的潮流逐渐转化为往复流,大部分区域为规则半日潮,沿岸为往复流,其余海域为旋转流(程知言等,2014)。
海州湾位于南黄海西部我国自然地理南北分界的东端,海州湾沿岸属于我国东部沿海海岸南北之间重要过渡地段(欧阳建德,1993)。研究区位于海州湾内,受黄河泥沙淤积影响,海底地形比较单一,淤泥质浅滩宽阔,是淮北盐场的海盐生产基地(李震等,2006)。由于供沙条件、水动力条件和岸坡形态的不同,海湾地貌特征和冲淤动态也因此各异,自北向南
大致可分为下列2个岸段。
北段为冲刷后退的砂质平原海岸,潮间带滩宽约1 km,海滩物质以粒径小于0.1 cm的石英砂为主。岸线呈南西南走向。
南段为淤积增长的淤泥质平原海岸,潮间带滩宽为3~6 km,组成物质为青灰粉砂淤泥(耿秀山,1981)。
连云港地区第四系分为低山丘岗和平原区,其中低山丘岗区发育中更新世泊岗组、晚更新世戚咀组和全新世连云港组,成因以残坡-冲坡相为主,厚度<30 m;平原区自下而上地层发育齐全,海侵影响明显,厚度较大,最后达100 m(杜建国,1999)。研究区构造位于秦岭造山带郯庐断裂带东侧东延部分的苏(北)胶(南)变质地块中南部,是秦岭造山带折返抬升较高部位,具有较典型的造山带根部特征(潘明宝等,2003),同时在区域上又是中生代胶南构造岩浆活动带的组成部分,地质构造上不仅发育各种基地构造现象,还具有构造控岩、拉盆的显著特点(任纪舜,1989)。
2014年5月,采用中海达HD-380型双频回声测深仪,对连云港赣榆港区进行了1∶10万水
下地形测量。在研究区范围内(图1),水深数据均通过连云港验潮站实测潮位改正到当地理论基准面,同时收集了研究区水下地形测量2013年260 km的原始采集水深数据(1∶10万,当地理论潮位面),2期数据校正到同一基准面(WGS 84坐标系,高斯-克吕格投影,当地理论潮位面)。
具体测量方法:测深仪安装于前甲板船舷(距船头约为1/3 船长),探头入水深度为0.5 m,信标机安装于其正上方;测深工作频率选用高频(200 kHz),水深点采集间隔为1 s(即每秒采集1 个水深数据)。正式作业前,① 进行仪器现场调试和校准,用声速剖面仪测定研究区的声速值。经测定,声速采用1 500.8 m/s。② 在绣针河口附近5 m水深处进行了120 min的停泊稳定性试验,与比对盘相比误差均小于4 cm,满足测深要求。③ 在赣榆港外侧进行航行稳定性试验,测量船以低速(2~3 n mile)、中速(5~6 n mile)和全速(10~12 n mile)进行测深试验,试验中测深仪工作正常稳定。定位仪使用SPS361 DGPS信标机(美国天宝公司),精度为亚米级,导航系统使用Haida V6.21(中海达公司)。测量过程中,水深测量数据为数字记录和模拟显示,在导航定位的同时,计算机通过设备驱动程序给测深记录定点打标,将序号、日期、时间、经度、纬度、平面坐标和水深数据一同存入计算机中。
纳税人权益网根据本次研究实测水深数据,编制了2014年连云港赣榆港区1∶10万水下地形图(图2),揭示了连云港赣榆港区海底地形特征。
海洋动力较为复杂,包括潮流动力、波浪及余流等,它影响了泥沙运移沉积分布(密蓓蓓等,2010)。从图2可以看出,连云港赣榆区海底地形总体呈东—东南倾斜的趋势,地形变化较缓,水深由岸向海缓慢加深,研究区等深线大致平行于岸线。以赣榆港航道为界,南部从柘汪河到龙王河口等深线较平直,由陆向海呈阶梯状分布,水深从0 m一直缓慢加深至-10 m,平均坡度<1‰,在航道的两侧,等深线变化呈现出向海方向“凸”的趋势;北部受防波堤建成的影响,绣针河口附近0~-3 m等深线较缓,平行于岸线,-5~-7 m等深线向海方向楔入,坡度为1‰。研究区平均水深为-5.9 m,最大水深处位于赣榆港航道内,为-15.1 m,最浅处为1.8 m。
研究区内分布有赣榆航道,深水区主要位于航道内,赣榆港航道为南东—南东东向,水深在-13.4~-15.1 m之间,区内除航道外其余大部分海域水深一般在-10 m以内;浅水区主要位于岸边围垦区,呈狭长带状平行于岸线分布。
总体而言,研究区海底地形往东南倾斜,水深自岸向海逐渐加深,等深线大致平行于岸线,
海床相对较为平坦。
地貌分类按照“以构造地貌为基础,内外营力相结合,形态和成因相结合,分类和分级相结合”的原则,将中国海区及邻域按地貌体的大地构造位置、形态特征及规模大小,从内营力到外营力的成因因素、地貌体的主从关系,依次可划分为4级地貌:一级地貌为大陆地貌、大陆边缘地貌和大洋地貌;陆地地貌和海岸地貌隶属大陆地貌之下的二级地貌;陆地地貌和海岸地貌又根据地貌内外力主次因素,分成若干三级地貌和四级地貌(据GB/T 12763.10—2007标准分类)。
由于不同岸段的供沙条件、水动条件和岸坡形态不同,海湾地貌特征和冲淤动态也因而各异。研究区海岸类型主要有2种,一种是分布于绣针河口—龙王河口的砂质海岸,另一种是龙王河口以南粉砂淤泥质海岸。砂质平原海岸:呈带状分布,南端由于邻近粉砂淤泥质海岸而含有黏土粉砂物质;粉砂淤泥质平原海岸:岸陆开阔,潮滩过渡带宽广,地貌简单,近海处为盐沼洼地,植物稀疏。2类海岸的分布与区域地质构造背景——隆褶带与沉降带(盆地)的分布密切相关,研究区域海岸类型与海底地貌的未来发育特征取决于海岸动力变化及岩性(结构密实与风化程度)的变化程度。
研究区近岸主要为沙泥滩(沙滩为主,泥滩较少)海岸带地貌类型。沉积物分选性较好,主要由松散中细砂组成,砂物质主要来源于绣针河口、龙王河口等河流供砂,也有因海岸侵蚀供砂。海岸营力以波浪为主,为波场高能环境的产物。泥滩位于龙王河口以南,仅在少量区域存在,受河流及沿岸细粒物质大量补给和潮流作用为主的海洋动力控制,淤积作用显著,沉积物主要为细颗粒的粉砂和黏土淤泥,泥滩坡度平缓,宽度较大。研究区内防波堤南侧滩面存在大片大米草滩,宽度几十至几百米不等,成片连绵分布及斑状分布。由于研究区属于港区,人类活动频繁,赣榆航道的开挖以及码头堤坝区的围填渐渐破坏了潮滩的原始地貌分带特性。
赣榆港附近海域海底整体较为平坦,属于广阔的缓斜平原,海底地貌主要为水下岸坡(图3)。该地貌类型亦即为海岸带水下斜坡部分,一般为低潮线至浪基面间向海自然延伸的斜坡,该斜坡下界水深约为-10 m。按照堆积和侵蚀作用强弱,可细分为侵蚀岸坡和堆积岸坡。区内大部分为侵蚀岸坡,分布在绣针河口—龙王河口之间,堆积岸坡则为龙王河口以南一段。
此外,研究区近岸主要为港区,除自然地貌外,还包含了很多人工地貌,如海堤、港池、航道以及码头围填区等。
(1) 研究区区海域海底地形单一,滩涂平缓广阔,退潮时海水可退数千米。海岸类型为冲刷后退的砂质平原海岸,岸线呈南西南走向。
(2) 赣榆港区海底地形总体呈东—东南倾斜的趋势,地形变化较缓,水深由岸向海缓慢加深,区内等深线大致平行于岸线。
西方公司(3) 海岸类型主要有2种,一是分布于绣针河口—龙王河口的砂质海岸,另一种为分布于龙王河口以南的粉砂淤泥质海岸。海底地貌类型的形成主要受低海平面时的河湖风化侵蚀和海蚀以及现代河口和海洋动力作用等因素的影响。
【相关文献】
程知言,陶西元,2014.连云港赣榆港区工程地质调查报告[R].南京:华东有地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院.
杜建国,1999.连云港地区第四纪沉积地层特征[J].地质学刊(原《地质学刊》),23(4):229-235.
耿秀山,1981.黄渤海地貌特征及形成因素探讨[J].地理学报, 36(4):423-434.
交通部规划研究院,2009.连云港港赣榆港区总体规划[R].江苏连云港:连云港港口管理委员会.
江苏省地质调查研究院,2013.连云港市地质灾害调查评价报告[R].南京:江苏省地质调查研究院.
交通运输部天津水运工程科学研究所,2016.连云港港赣榆港区总体规划优化方案环境影响报告书[R].江苏连云港:连云港港口管理委员会.
李震, 雷怀彦,2006.中国砂质海岸分布特征与存在问题[J].海洋地质动态,22(6):1-4.

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