浙江省沿海砾石滩地形地貌特征与发育模式

张敏, 时连强, 郭俊丽, 原峰, 唐玲. 浙江省沿海砾石滩地形地貌特征与发育模式[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2025, 45(2): 55-67. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023121202
引用本文: 张敏, 时连强, 郭俊丽, 原峰, 唐玲. 浙江省沿海砾石滩地形地貌特征与发育模式[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2025, 45(2): 55-67. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023121202
ZHANG Min, SHI Lianqiang, GUO Junli, YUAN Feng, TANG Ling. Topographic and geomorphological characteristics and development pattern of gravel beaches along the coast of Zhejiang Province[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2025, 45(2): 55-67. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023121202
Citation: ZHANG Min, SHI Lianqiang, GUO Junli, YUAN Feng, TANG Ling. Topographic and geomorphological characteristics and development pattern of gravel beaches along the coast of Zhejiang Province[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2025, 45(2): 55-67. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2023121202

浙江省沿海砾石滩地形地貌特征与发育模式

  • 基金项目: 浙江省自然科学基金联合基金重点项目“浙江砂质海岸与淤泥质海岸生态修复关键技术研究”(LHZ22D060001);国家重点研发计划项目“典型海岸侵蚀防护与活力海岸构建关键技术”(2022YFC3106201);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“岬湾海滩砂泥分界线迁移动力机制研究——以舟山东沙海滩为例”(JG2315);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“多时间尺度浙江典型岬湾海滩动力地貌演变及控制机制”(XRJH2309)
详细信息
    作者简介: 张敏(1995—),女,工程师,主要从事海洋大数据建设研究,E-mail:cheungmin@sio.org.cn
    通讯作者: 时连强(1977—),男, 正高级工程师, 主要从事河口海岸过程与资源环境效应研究, E-mail:lqshi@sio.org.cn
  • 中图分类号: P737.1

Topographic and geomorphological characteristics and development pattern of gravel beaches along the coast of Zhejiang Province

More Information
  • 利用2019年7月和2020年7—8月的浙江省海滩现场调查数据,结合历史数据资料,系统分析了浙江省不同区域砾石滩的剖面地形特征、平面形态特征和表层沉积物粒度特征; 同时, 利用相关性分析、主成分分析、聚类分析和非度量多维尺度分析等数理统计方法,探讨了影响浙江砾石滩发育的主要因子,阐明了浙江砾石滩的发育模式。结果表明:① 从剖面形态可以看出,浙江砾石滩剖面形态大多呈斜线型,部分砾石滩呈肩滩型。从平面形态可以看出,浙中海域砾石滩海滩规模较大,岬角遮蔽能力较弱,因此受到的波浪作用最强。从沉积物粒度分布特征可以看出,浙中海域雀儿岙岛以北的砾石滩沉积物较粗,而浙中海域和浙南海域砾石滩则具有较多的扁长和杆状砾石。② 浙江砾石滩可分为3个类群:第一类群主要分布在浙中浙南海域,受潮流作用较强;第二类群主要分布在浙北海域,受潮汐作用较弱,规模较小,而第三类群分布较为分散,规模较大。③ 地质构造背景、水动力环境以及沉积物来源等对浙江砾石滩的形成过程具有重要的影响,其中地质构造背景是海滩发育的主要影响因素。砾石滩在进行生态保护和生态恢复过程中,还需要考虑波浪作用和潮汐作用的影响。

  • 加载中
  • 图 1  研究区域与研究砾石滩分布图

    Figure 1. 

    图 2  砾石滩采样样方现场照片

    Figure 2. 

    图 3  弧形海岸形态要素定义示意图[6]

    Figure 3. 

    图 4  浙北海域砾石滩剖面形态

    Figure 4. 

    图 6  浙南海域砾石滩剖面形态

    Figure 6. 

    图 5  浙中海域砾石滩剖面形态

    Figure 5. 

    图 7  浙江典型砾石滩平面形态

    Figure 7. 

    图 8  砾石滩各平面参数分布

    Figure 8. 

    图 9  砾石滩各粒度参数分布

    Figure 9. 

    图 10  砾石滩聚类图

    Figure 10. 

    图 11  砾石滩在二维非度量尺度空间上的分布

    Figure 11. 

    图 12  砾石滩成因图[28]

    Figure 12. 

    表 1  海滩测量位置和时间信息

    Table 1.  Specifications of survey on gravel beaches

    序号 海滩名称 所在地区 所在海域 测量时间 位置 平均潮差/m 平均波高/m 所在区域岩性
    1 大沙碗砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.13 30.42°N、122.43°E 2.28 1.10 熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩
    2 次蓬山砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.10 30.34°N、122.18°E 1.91 1.10 熔结凝灰岩
    3 西风湾砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.4 30.2°N、122.7°E 2.62 1.10 碱长花岗岩
    4 老佃厂砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.7 30.04°N、122.42°E 2.32 0.50 熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩
    5 前沙砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.7 30.03°N、122.42°E 2.32 0.50 熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩
    6 岙里沙砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.7.7 30.03°N、122.43°E 2.32 0.50 熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩
    7 乌石塘砾石滩 舟山市 浙北海域 2019.7 29.92°N、122.4°E 2.42 0.50 碱长花岗岩
    8 小乌石塘砾石滩 舟山市 浙北海域 2019.7 29.9°N、122.42°E 2.42 0.50 碱长花岗岩
    9 倒座厅砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.8.24 29.76°N、122.24°E 2.75 0.50 碱性花岗岩
    10 马跳头砾石滩 舟山市 浙北海域 2020.8.24 29.71°N、122.22°E 2.75 0.50 花岗斑岩
    11 羊背山砾石滩 宁波市 浙中海域 2020.8.29 29.47°N、121.98°E 2.45 0.40 碱长花岗岩
    12 大沙头砾石滩 宁波市 浙中海域 2020.8.19 29.18°N、122.04°E 3.62 0.40 含角砾熔结凝灰岩
    13 狼箕山咀砾石滩 宁波市 浙中海域 2020.8.17 29.07°N、121.83°E 3.84 0.50 石英正长斑岩
    14 天作塘砾石滩 宁波市 浙中海域 2020.8.17 29.06°N、121.83°E 3.84 0.50 石英正长斑岩
    15 小花岙砾石滩 宁波市 浙中海域 2020.8.17 29.06°N、121.82°E 3.84 0.50 石英正长斑岩
    16 大澳坑砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.13 28.79°N、121.85°E 3.60 0.50 含角砾熔结凝灰岩
    17 大网坑砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.12 28.75°N、121.85°E 3.60 0.50 熔结凝灰岩
    18 田岙砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.12 28.74°N、121.85°E 3.60 0.50 熔结凝灰岩
    19 黄夫澳砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.12 28.73°N、121.86°E 3.60 0.50 熔结凝灰岩
    20 帽后沙砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.16 28.51°N、121.89°E 3.39 0.50 熔结凝灰岩与流纹岩、流纹斑岩互层
    21 虾捕砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.16 28.51°N、121.89°E 3.39 0.50 熔结凝灰岩与流纹岩、流纹斑岩互层
    22 大岙里砾石滩 台州市 浙中海域 2020.8.16 28.48°N、121.89°E 3.39 0.50 熔结凝灰岩
    23 仰天澳砾石滩 温州市 浙南海域 2020.8.6 27.98°N、121.19°E 4.26 0.30 熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩与流纹岩
    24 大背澳砾石滩 温州市 浙南海域 2020.8.5 27.85°N、121.06°E 4.01 0.30 熔结凝灰岩
    25 南策砾石滩 温州市 浙南海域 2020.8.5 27.77°N、121.13°E 4.01 1.00 熔结凝灰岩
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    表 2  砾石形态参数计算方法及指示意义

    Table 2.  Calculation methods and referential meaning of gravel shape parameters

    形态参数 计算公式 指示意义
    D $ D=\dfrac{\sum {D}_{n}}{n} $

    $ {D}_{n}=\sqrt[3]{A\times B\times C} $
    /
    MPS [C2/(A×B)]1/3 反映的是在流体中拖曳力与重力作用的平衡,是表征水中砾石发生搬运或沉降行为的一个重要指标,球度值越大,说明磨蚀作用越长
    OPI 10×[(AB)/(AC)–0.5]/(C/A) 用来从扁长砾石中分辨出扁圆砾石的一个非常有用的指标,数值越大,扁长砾石越多
    DRI (AB)/(AC) 用来分辨杆状砾石和盘状砾石的一个非常有效的指标,数值越大,杆状砾石占比越大
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    表 3  沉积物粒径信息

    Table 3.  Specifications of sediment grain-size parameters

    序号 海滩名称 MPS OPI DRI 平均粒径/cm
    1 大沙碗砾石滩 0.71 0.85 0.53 4.42
    2 次蓬山砾石滩 0.69 0.54 0.54 4.03
    3 西风湾砾石滩 0.67 0.78 0.55 4.12
    4 老佃厂砾石滩 0.63 −1.22 0.45 3.75
    5 前沙砾石滩 0.69 0.59 0.54 3.78
    6 岙里沙砾石滩 0.62 −0.55 0.49 3.35
    7 乌石塘砾石滩 0.62 −1.87 0.44 3.74
    8 小乌石塘砾石滩 0.65 −1.26 0.46 4.01
    9 倒座厅砾石滩 0.50 −4.82 0.41 3.54
    10 马跳头砾石滩 0.56 0.60 0.46 4.17
    11 羊背山砾石滩 0.64 1.81 0.67 4.84
    12 大沙头砾石滩 0.64 −0.65 0.47 5.30
    13 狼箕山咀砾石滩 0.65 0.84 0.54 4.58
    14 天作塘砾石滩 0.62 −0.44 0.50 4.70
    15 小花岙砾石滩 0.59 0.39 0.53 3.65
    16 大澳坑砾石滩 0.60 2.93 0.66 3.29
    17 大网坑砾石滩 0.47 −2.04 0.48 2.57
    18 田岙砾石滩 0.48 −5.45 0.48 3.28
    19 黄夫澳砾石滩 0.65 1.72 0.57 4.33
    20 帽后沙砾石滩 0.63 2.31 0.61 3.60
    21 虾捕砾石滩 0.63 1.93 0.59 3.66
    22 大岙里砾石滩 0.62 0.10 0.53 2.92
    23 仰天澳砾石滩 0.60 −0.96 0.48 4.39
    24 大背澳砾石滩 0.60 1.77 0.59 4.11
    25 南策砾石滩 0.69 2.80 0.65 3.94
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    表 4  砾石滩各主成分特征值、方差贡献率和累计贡献率

    Table 4.  The eigenvalues, variance contribution rate and accumulated contribution rate of principal components of gravel beaches

    主成分特征值方差贡献率/%累计方差贡献率/%
    13.10728.24728.247
    22.26120.55248.798
    31.59614.51063.309
    41.10610.05373.362
    51.0599.62582.987
    60.8107.36790.354
    70.4243.85294.206
    80.3473.15497.360
    90.1631.48198.841
    100.0900.81699.657
    110.0380.343100.000
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    表 5  砾石滩指标因子在主成分中的载荷

    Table 5.  Loads of principal components index factor of gravel beaches

    因子 $ i $ Mz a L b S γ β a/b TR $ \overline{H} $
    第一主成分 −0.130 0.041 0.257 0.227 0.214 0.217 0.104 0.150 0.096 0.123 −0.188
    第二主成分 0.333 0.292 0.108 0.208 0.206 0.189 −0.074 −0.290 −0.121 −0.007 0.096
    第三主成分 0.156 0.121 0.250 −0.134 −0.242 0.164 −0.312 0.166 0.507 −0.144 0.138
    第四主成分 −0.150 0.222 0.008 −0.228 −0.071 0.333 0.526 0.279 −0.187 −0.387 0.354
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出版历程
收稿日期:  2023-12-12
修回日期:  2024-01-29
刊出日期:  2025-04-28

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