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西南季风与极端事件驱动下湄公河三角洲西海岸悬浮沉积物分布模式及其对海岸侵蚀的启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Marine Geology 2.6
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本研究针对湄公河三角洲西海岸在强西南季风和极端天气下悬浮沉积物浓度(SSC)时空分布不清的问题,通过现场观测揭示了潮汐-波浪-海流耦合驱动的高浊度带(80 mg/l)形成机制,为海岸侵蚀治理与数值模型优化提供了关键基准数据。
湄公河三角洲作为全球第三大三角洲系统,正面临前所未有的海岸侵蚀危机。过去几十年间,上游筑坝和采砂导致泥沙供应锐减75%,加之海平面上升和地下水超采,西海岸60%岸线年均后退达60米。这一"泥沙饥饿"状态使海岸生态系统濒临崩溃,而传统数值模型因缺乏极端天气下的实测数据,难以准确预测沉积物输运规律。在此背景下,越南科技部与德国联邦教研部资助的ViWat项目团队,于2019年西南季风活跃期开展了一项突破性研究。
研究团队在12天密集观测中,采用AWAC声学多普勒流速剖面仪、CTD温盐深仪和光学后向散射传感器(OBS),同步监测了80公里岸线的水动力参数与SSC垂直剖面。特别捕获了热带低压升级为风暴期间的极端数据,通过400 km2
海域网格化采样,首次量化了强动力条件下的沉积物响应。
潮汐与水位波动
混合潮主导的水位变化显示,离岸20公里的AWAC站与岸基潮位计(TG-KH)具有同步性,但南部站点高潮位延迟2小时。风暴期间最大潮差达1.2米,显著增强底部剪切应力。
海流动力特征
长岸漂流系统在N-S向呈现非潮汐性变化,平均流速15 cm/s。值得注意的是,即便在风暴环流影响下,海流仍保持平行于岸线的特性,这与东海岸受河流直接影响截然不同。
悬浮沉积物分布
距岸5公里处发现持续存在的高浊度锋面(水深2-5米),其80 mg/l的平均SSC值远超既往模型预测值。粒度分析揭示该锋面由黏土质粉砂(d50
=20 μm)组成,风浪作用使其再悬浮效率比平静天气高3倍。
讨论与结论
该研究颠覆了传统认知:1)证实西海岸侵蚀主控因素为海洋动力而非河流输沙中断;2)揭示极端事件可使SSC短期激增5倍,解释为何现有模型低估海岸沉积通量;3)提出黏性沉积物(flocculation)过程未被现有参数化方案涵盖。这些发现直接指导Delft3D和CROCO等模型的 cohesive sediment(黏聚性沉积物)模块改进,为越南"海堤-红树林"综合防护工程提供科学依据。论文发表于《Marine Geology》凸显其在边缘海沉积动力学领域的重要价值。
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