[科普中國]-沉積物收支

某一特點海域在某一特點時刻或某一時限內(nèi)沉積物的輸入量和可容納空間的關(guān)系稱為沉積物收支。沉積物收支是一個非常重要的地質(zhì)學(xué)參數(shù)，一般可以通過測定沉積物的通量（來沙通量和排沙通量）來計算，也可以通過某一時代的來沙總量和可容納空間的大小來進(jìn)行計算。

而沉積作用的補償性則是對沉積物收支的一種定性的表達(dá)方式。

計算方法通常我們從兩個方面，對海濱剖面的響應(yīng)進(jìn)行研究。一是運動方面的研究，它只與沙子的收支分量有關(guān)，而不考慮泥沙的輸移和伴生力的原因；二是動力方面的研究，它與作用力機制有關(guān)。

設(shè)（x，y）為一個平面點，沉積物與水的界面的絕對高度z的變化，可以用沉積物輸移分量qz和qy，以及任意初始項表示：

為了參考的目的，x，y的坐標(biāo)分別選為向海和沿岸方向，這樣，qy表示當(dāng)?shù)爻练e物輸移的沿岸分量。假設(shè)無初始項，即S=0，并且在沿岸沉積物輸移中變化率為零，即

對方程從x1到x2求積分，則可導(dǎo)出布龍定律的原始形式：

如果qx1 和qx2足夠地向陸和向海，以致沒有運動發(fā)生，即qx1=qx2=0，其結(jié)果為：

現(xiàn)我們將z分解為兩個分量，一個是由于勻速的垂直剖面位移所致z1，另一個是由于勻速的水平位移所致z2（x），那么z=z1+z2（x）。

由于z1≠f（x），并且，事實上在活動剖面長度L2范圍內(nèi)δz/δt=δS/δt，活動深度為hx+B。

最后我們得到

這就是布龍定律。

現(xiàn)我們加上離岸或向岸沉積物收支方程的初始項，對其作更概念化的解釋。為解釋方便起見，假設(shè)海岸線是穩(wěn)定的：

其中右邊第一項為離岸或向岸底沉積物輸移的當(dāng)?shù)貢郏坏诙桽S，表示懸浮沉積物的沉積；最后一項為當(dāng)?shù)氐纳锂a(chǎn)量。為了補償僅僅1.2mm/a的海平面的上升，各項所需數(shù)量如下：

離岸或向岸沉積物輸移的匯聚：設(shè)陸架寬度為40km

qx2=40000m（0.0012m/a）=48m2/a

懸浮沉積物的沉積：SS=0.0012m/a

生物產(chǎn)量：b=0.0012m3/（cm2·a）

現(xiàn)對上面提到的三種分量的變化率的了解是極其缺乏的，但是，在改進(jìn)對它們的量化之前，所有這些項都應(yīng)被認(rèn)為是沿濱帶沉積物收支的潛在的、主要的貢獻(xiàn)者。1

應(yīng)用在考慮海岸線結(jié)構(gòu)的時候，主要是分析沉積物收支情況。

在沿岸系統(tǒng)的凈沉積物運輸分析中，主要用到兩種方法：岸線改變和波浪能的變化。最精確的方法是基于對岸線體積變化的測量。通常包括將歷史的和現(xiàn)今的圖表和航片進(jìn)行對比，或者是對位于岸邊障礙物（如防浪堤）后的沉積物累積量進(jìn)行詳細(xì)的測量。其中后一種方法是在建設(shè)時和若干年后分別對地形進(jìn)行測量，然后計算這段時期間的沉積物凈變化量。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院