大型河口三角洲地面沉降机制研究 ——以黄河三角洲为例

世界上诸多大型河口三角洲(简称大河三角洲)均发生不同程度的地面沉降,但因自然和人为因素差异,三角洲地区的沉降机制亦有不同。目前的研究认为,影响大型河口三角洲地面沉降的因素包括沉积物固结压实、构造活动、冻土融化、泥炭氧化、砂土液化、热地幔对流、板块俯冲、均衡作用等自然过程以及地下流体开采、建筑荷载等人类活动,不同时间尺度的地质作用对地面沉降造成的影响程度差异很大。自然沉降往往是一个缓慢累积的过程,而人类活动造成的地面沉降往往速率更快,并表现出一定程度的滞后以及随时间衰减的特征。归纳分析了全球主要大河三角洲地面沉降规律和机理的研究成果,提出了地面沉降的概念模型,并以黄河三角洲为例,通过卫星遥感方法大面积、快速获取现代黄河三角洲的地面沉降信息,定性分析其沉降原因。掌握黄河三角洲地面沉降的时空分布及其诱发因素,对应对全球相对海平面上升以及防灾减灾具有重要意义。     

短基线集InSAR技术用于黄河三角洲地面沉降监测与人为因素影响北大核心CSCD

利用2007—2010年间存档的30景Envisat ASAR数据,运用SBAS技术对黄河三角洲地区地面沉降进行全面具体监测,获取黄河三角洲地区地表形变特征场,分析了典型沉降区形变时间序列特征,结合相关资料对三角洲地区地面沉降影响因素进行了分析。研究表明,人类活动(地下水抽取、油气开采与工程建筑等)是造成地面沉降的主要因素,油田区地表形变范围与断层存在一定相关性。     

短基线集InSAR技术用于黄河三角洲地面沉降监测与人为因素影响

利用2007—2010年间存档的30景Envisat ASAR数据,运用SBAS技术对黄河三角洲地区地面沉降进行全面具体监测,获取黄河三角洲地区地表形变特征场,分析了典型沉降区形变时间序列特征,结合相关资料对三角洲地区地面沉降影响因素进行了分析。研究表明,人类活动(地下水抽取、油气开采与工程建筑等)是造成地面沉降的主要因素,油田区地表形变范围与断层存在一定相关性。     

蒙特卡洛模型在现代黄河三角洲浅层沉积物压实速率模拟中的应用

在进行黄河三角洲浅层沉积物固结压实研究中,过去传统的方法通常基于钻孔和剖面,进行局部计算分析。为克服钻孔分布不均的局限性需研究整个现代黄河三角洲地区浅层沉积物的压实沉降特征,基于1987年黄河三角洲地区综合工程地质勘察获取的钻孔资料,采用了数学地质中的蒙特卡洛方法,结合土力学的分层总和法对整个现代黄河三角洲浅层沉积物的压实速率进行模拟,并分析了压实模拟的具体影响因素。结果表明当前浅层沉积物的90%累积概率(P90)的压实速率变化范围为0.18~9.07mm/a,影响模拟沉积层的压实速率主要因素为沉积物的初始孔隙比、压缩系数和平均沉积速率,上述要素均与压实速率呈显著正相关,软土层应是浅沉积地层压实沉降的主要贡献层。提出按照时间序列分别对不同流路时期叶瓣进行模拟,更符合现代黄河三角洲地区的沉积环境和历史,并对比23个地面沉降水准监测数据,定量分离了浅层沉积物固结压实分量,其约占沉降总量的13%。     

现代黄河三角洲地区地面沉降的机理分析

利用前人在现代黄河三角洲地区进行的大量的野外调查和研究结果，对黄河三角洲地面沉降与第四系沉积体系、构造之间的对应关系进行了研究。研究结果表明现代黄河三角洲地区地面沉降除了因人类活动导致地面缓慢沉降外，新构造运动、第四系沉积相的分布也与三角洲沉降存在很好的相关性。研究区沉降区域的分布与主要断裂带相对应，软土的分布基本上控制了主沉降区的边界。研究结果可为以后三角洲的开发利用和管理以及其他三角洲地面沉降或地质灾害的监测提供必要的基础资料。     

应用INSAR进行黄河三角洲地面沉降监测研究

在分析黄河三角洲的地面沉降状况及其对国民经济造成的影响的基础上,说明了对黄河三角洲进行地面沉降研究的必要性。综述了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,针对近年来国内外干涉合成孔径雷达(INSAR)技术在地面沉降方面的研究和应用成果,分析了合成孔径雷达干涉测量技术应用于黄河三角洲地面沉降研究的可行性。     

黄河三角洲沉积物压实固结及其对地面沉降贡献估算

利用1987年黄河三角洲综合性工程地质水文地质勘察中的152个钻孔与土力学中的分层总和计算法,对研究区域由沉积物自重压实引起的地面沉降进行了计算。结果表明:整个研究区范围内都不同程度地受到沉积物自重压实影响,总沉降量最小157mm,最大1 398mm,平均值669mm,呈现由西南向东北逐渐增大的趋势。软土层是自重压实沉降的主要贡献层,其占到沉积物压实沉降总量的65%。与研究区内水准监测数据对比显示,沉降量估算结果是合理可靠的。根据对比结果进一步估算了沉积物压实固结分量对地面沉降总量的贡献比,最小值为2.1%,最大值为15.0%,平均值为4.0%,沉积物自重压实固结对今后区域的地面沉降仍将产生长远的影响。     

黄河三角洲沉积特征和演化研究现状及展望

基于近几十年来黄河三角洲沉积地质学方面的研究成果,就黄河三角洲的沉积环境和沉积序列、三角洲的发育过程和演化模式进行了较为全面的评述。进而根据黄河三角洲沉积特征和演化研究现状,提出未来应在黄河三角洲晚更新世以来的发育历史及其控制因素、现代黄河三角洲沉积及其对人类活动的响应、黄河三角洲地质灾害分布及其预测等方面加强研究。尤其要重视古代黄河三角洲沉积体的识别,海平面变化、黄河尾闾摆动以及人类活动对黄河三角洲沉积的影响,现代黄河三角洲泥沙输运和沉积等问题的研究。     

中国沿海地区地面沉降的危害及防治对策--以天津市为例

中国沿海地区地面沉降问题非常突出。主要以天津市为例,对地面沉降所造成的危害作以分析和阐述,并提出相应减缓和防治沿海地区地面沉降的对策。认为过量开采地下水是沿海地区地面沉降问题的主要原因,节约用水、限量开采、解决替代水源、人工回灌地下水等是防治地面沉降的主要对策。最后,就地面沉降监测和治理方面的新技术、新方法做了简单的介绍。     

现代黄河三角洲地面沉降及其原因分析

为全面和具体地了解整个黄河三角洲的地面沉降状况,收集了现代黄河三角洲地区1956、1967、1980年1∶5万比例尺的地形图资料,利用地理信息系统软件进行数字化、建立高程数据库,生成数字高程模型。通过对不同时期数字高程进行空间运算发现,1956—1980年间黄河三角洲地区地面沉降现象普遍,沉降区年平均沉降数厘米。基于数字高程空间分析结果,探讨了诱发三角洲地面沉降的自然和人为因素。     

黄河三角洲地区地面沉降驱动因素研究

黄河三角洲地区地势低平、生态脆弱, 地面沉降使得海水入侵和风暴潮灾害加剧。弄清该区域地面沉降驱动因素, 对油田安全生产和湿地生态保护都有积极的意义。以20 m 地层为界, 将地面沉降驱动因素分为浅地层和深地层因素。分析了地表荷载增加、地下水和油气开采、沉积物固结压实、新构造运动等对该区地面沉降的驱动作用。此外, 探讨了海平面上升和地震灾害对该区地面沉降的影响。结果表明: 该区地面沉降驱动因素主要为沉积物固结和地下水开采, 但控制范围存在区域性差异;1969 年地震使该区产生明显地面沉降, 海平面上升使该区地面沉降形势更加严峻。     

现代黄河三角洲地面沉降对洲体演变的影响

对现代黄河三角洲地区地面沉降的特点和对三角洲发育演变的影响进行了分析研究。分析认为,现代黄河三角洲地区普遍发生的地面沉降具有多因素和时空不连续性的特点,给沉降区带来了一系列的危害,使多种海岸带灾害的破坏和影响加剧;地面沉降不仅可以造成地面标高损失,影响三角洲的垂向发育,还通过改变地面坡降来影响河道的演变和尾闾的摆动,同...     

福州市地热田地面沉降机理及对策

本文从地质地层结构、新构造运动和人为（过量抽取地下热水）两方面因素探讨地面沉降的形成机理，并提出控制地面沉降的对策。     

天津市海洋灾害及其影响分析

根据主要致灾因子,将天津市沿海海洋灾害分为水文气象灾害、海洋地质灾害和海洋环境灾害3大类型,并在统计资料分析的基础上,综合归纳出天津市海洋灾害具有发生频繁和损失严重,以及致灾因子和各灾害间关系复杂的基本特点;从地理位置、地形、气象、天文潮因素和全球海平面上升、区域构造沉降、沉积物压实、人为地面沉降因素,以及海区生物、环境、人为污染等因素,分别分析阐述了风暴潮、相对海平面上升和赤潮这3种主要海洋灾害的形成原因和发展趋势,及其对天津市沿海地区社会、经济和生态环境方面施加的严重影响。     

城市地下水开发引起的岩土环境问题与对策

从环境岩土工程学的角度出发，对由于大量开采地下水造成的环境工程地质问题和环境水文地质问题而造成的地面沉降和塌陷、水资源短缺、水质污染及海水入侵等不良后果进行了较为全面的论述，并就各种问题的防治提出了综合措施。     

黄河三角洲湿地资源生态旅游开发利用研究

在研究黄河三角洲自然环境演变的基础上,对黄河三角洲湿地生态旅游资源的特征及其生态旅游开发潜力进行了分析研究,并针对黄河三角洲湿地生态旅游开发方式和途径以及开发中应注意的问题提出了建议。     

基于遥感的黄河三角洲海岸线变化研究

以黄河三角洲的Landsat TM/ETM+影像(1989~2009年)为数据源,采用遥感与地理信息系统技术,对黄河三角洲的岸线与面积变化进行监测。结果表明:1989年以来,黄河三角洲的岸线形状及长度均发生了较大变化,其中北部的刁口河流路区岸线向内陆蚀退明显;清水沟流路区的岸线整体向海域推进,部分区域有蚀退现象;神仙沟流路区主要为人工海堤,岸线变化不大。黄河三角洲的整体面积在1989~2009年处于增加中,但2006~2009年,面积变化为负值。从淤蚀情况来看,1989~2009年,黄河三角洲的淤蚀强度经历了"和缓-剧烈"的过程。这说明20年来黄河三角洲整体上处于增长发育中,但2006年后三角洲整体上呈现蚀退现象,同时黄河三角洲的淤蚀情况变得比以往更剧烈,意味着更强的海陆交汇作用和岸线变化。黄河的入海流路、水沙量、降水量等是影响三角洲岸线变化的重要因素,而人工堤坝能够在一定程度上维持海岸线的稳定。对黄河三角洲海岸线变化的研究有助于有效地管理和保护区域的社会和生态环境。     

影响天津滨海新区建设的地质环境

根据地域分带性,讨论了天津滨海新区沿海低地、潮间带及浅海区存在的地质环境问题。目前沿海低地地区主要的地质环境问题是地面保有高程过低、地面沉降、海面上升和极端增水等。潮间带地区基本稳定,但是局部地区人为活动参与下的地质环境变化剧烈。浅海区的浅表地层中存在的主要地质环境问题包括埋藏的古河道、古潮道、浅层气、活动断裂等。所有的这些不利因素,必将影响到滨海新区的可持续发展;因此,更加深入地认识这些问题,必将对提出相对合理的开发利用建议产生极为积极的影响。     

休眠孢囊作为甲藻有害藻华年际频发和地理扩散一种关键机制的研究进展

过去几十年,中国近海有害藻华的发生频率持续升高、规模和面积不断增大,使我国水产养殖业、渔业造成了重大损失,对近岸生态系统也构成了极大威胁。在引起有害藻华的众多原因中,甲藻的特殊生活史策略(尤其是形成休眠孢囊)提供了一种关键的机理。孢囊的形成过程通常伴随着基因重组,从而增加了赤潮藻的生态适应性;孢囊具有厚的囊壁,增加了其对不利环境条件的耐受性,也使其免于病原体的感染和捕食者的攻击;孢囊的适时萌发不但为藻华提供了"种源",而且它们可通过自然或人为途径(如船舶压舱水)传播,从而扩大了其地理分布。本文从如下几个重要方面综述并讨论了甲藻生活史和孢囊研究的最新进展:(1)甲藻生活史的复杂性和有关甲藻孢囊概念及归类的争议;(2)沉积物中孢囊分布图(cyst mapping)在藻华模型和预测(报)中的重要性,以及孢囊分布/丰度与藻华规模耦合关系的复杂性和条件依赖性;(3)孢囊形成和萌发的若干影响因子及其复杂性和可变性;(4)近年来,分子生物学技术和各种组学手段在甲藻生活史和孢囊研究中的部分应用,特别是植物激素在孢囊形成、萌发过程中的可能作用。在简要评述了国际、国内有关研究历史中的路标性成果后,最后强调了4个值得重视的研究方向。     

黄河三角洲海岸线标准对陆地面积的影响

黄河三角洲陆地面积变化关系到河口综合治理、国土规划、自然保护区发展以及油气资源的勘探开发等战略布局。已有研究采用的海岸线标准主要有:根据实测资料确定的高潮线、低潮线、黄海0 m线和黄海-2 m线以及从卫星遥感影像提取的高潮线、低潮线和瞬时水边线。近代黄河三角洲、现代黄河三角洲、清水沟流路范围、清8汊河范围内采用不同的海岸线标准得到的亿吨来沙造陆面积(造陆效率)成果存在较大差别。采用影像特征海岸线得到的部分时段造陆效率偏差较大,其原因主要与黄河三角洲沿岸发育的坡度平缓的广阔潮滩有关。从黄河三角洲海岸演变特征出发,采用黄海-2 m线作为海岸线基本上包含了径流与海洋动力作用最强烈区域,适宜于研究海岸淤进和蚀退,以及由此产生的对流路出汊、摆动和黄河下游的反馈影响。已有动态平衡沙量研究因采用海岸线标准不一致存在较大差别,而且三角洲长时期以淤进为主,蚀退时段的样本较少。在目前行河流路处于长期相对稳定的局面下,研究清水沟流路范围内海岸动态稳定的沙量更有实践意义。