[科普中国]-沉积物平衡

沉积物平衡又称沉积物收支平衡。某一特点海域在某一特点时刻或某一时限内沉积物的输入量和可容纳空间的关系称为沉积物收支平衡。沉积物收支平衡是一个非常重要的地质学参数，一般可以通过测定沉积物的通量（来沙通量和排沙通量）来计算，也可以通过某一时代的来沙总量和可容纳空间的大小来进行计算。

而沉积作用的补偿性则是对沉积物收支的一种定性的表达方式。

计算方法通常我们从两个方面，对海滨剖面的响应进行研究。一是运动方面的研究，它只与沙子的收支分量有关，而不考虑泥沙的输移和伴生力的原因；二是动力方面的研究，它与作用力机制有关。1

设（x，y）为一个平面点，沉积物与水的界面的绝对高度z的变化，可以用沉积物输移分量qz和qy，以及任意初始项表示：

为了参考的目的，x，y的坐标分别选为向海和沿岸方向，这样，qy表示当地沉积物输移的沿岸分量。假设无初始项，即S=0，并且在沿岸沉积物输移中变化率为零，即

对方程从x1到x2求积分，则可导出布龙定律的原始形式：

如果qx1和qx2足够地向陆和向海，以致没有运动发生，即qx1=qx2=0，其结果为：

现我们将z分解为两个分量，一个是由于匀速的垂直剖面位移所致z1，另一个是由于匀速的水平位移所致z2（x），那么z=z1+z2（x）。

由于z1≠f（x），并且，事实上在活动剖面长度L2范围内δz/δt=δS/δt，活动深度为hx+B。

最后我们得到

这就是布龙定律。

现我们加上离岸或向岸沉积物收支方程的初始项，对其作更概念化的解释。为解释方便起见，假设海岸线是稳定的：

其中右边第一项为离岸或向岸底沉积物输移的当地会聚；第二项SS，表示悬浮沉积物的沉积；最后一项为当地的生物产量。为了补偿仅仅1.2mm/a的海平面的上升，各项所需数量如下：

离岸或向岸沉积物输移的汇聚：设陆架宽度为40km

qx2=40000m（0.0012m/a）=48m2/a

悬浮沉积物的沉积：SS=0.0012m/a

生物产量：b=0.0012m3/（cm2·a）

现对上面提到的三种分量的变化率的了解是极其缺乏的，但是，在改进对它们的量化之前，所有这些项都应被认为是沿滨带沉积物收支的潜在的、主要的贡献者。

应用在考虑海岸线结构的时候，主要是分析沉积物平衡情况。

在沿岸系统的净沉积物运输分析中，主要用到两种方法：岸线改变和波浪能的变化。最精确的方法是基于对岸线体积变化的测量。通常包括将历史的和现今的图表和航片进行对比，或者是对位于岸边障碍物（如防浪堤）后的沉积物累积量进行详细的测量。其中后一种方法是在建设时和若干年后分别对地形进行测量，然后计算这段时期间的沉积物净变化量。

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学