苏北废黄河三角洲海岸线动态演变分析

以苏北废黄河三角洲海岸1989、1995、2006和2010年4期Landsat TM影像为数据源,运用一般高潮线法,对各期影像分类处理后提取海岸线,分析了研究区海岸线21年间动态演变的时空分布特征,并初步探讨其主要控制因素。结果表明:(1)北翼灌河口—中山河口岸段在1989-2010年21年间整体表现为蚀淤交替,淤积岸段逐渐向南迁移,主要集中分布于普港和新滩港岸段,平均淤积速率最大达39.82 m/a(2006-2010);中部岬角中山河口—扁担河口岸段在研究期间平均蚀退速率为13.79 m/a,其中南段侵蚀强度最高,可达23.23 m/a,为整个研究区海岸侵蚀最快的岸段,北段次之,中段最低,随时间推进,总体侵蚀渐缓;南翼扁担河口—夸套河口岸段21年间平均蚀退速率达17.30 m/a,夸套河口以南则呈现快速淤积-缓慢淤积-蚀淤基本平衡的过渡态势。(2)近20多年来,废黄河三角洲海岸由于受到海岸轮廓形态、动力作用(波浪、潮流、沿岸流与重力等)及人类活动(保滩护岸工程、盐田与围垦工程及港口工程等)的影响,各岸段呈现出不同的侵蚀-淤积特点。     

800年来苏北废黄河三角洲的演变模式

根据历史资料、数据和相关研究,结合研究区域背景,分析苏北废黄河三角洲的演变。结果显示,岸线演变在发育阶段和侵蚀阶段分别为向海延伸约90 km和侵蚀后退约22 km,面积相差约800 km2,三角洲地貌演变表现为岸线平直-曲折-平滑-平直的过程。在废三角洲陆海相互作用的基础上,运用演化模式分析三角洲的演变过程。该三角洲演变可以分为7个演变阶段,发育期在径流和潮流作用下以沙洲并陆淤积延伸方式进行,侵蚀期在波浪和潮流作用下以沙洲合并侵蚀后退和淤积外长交替侵蚀的方式。泥沙输运、人类活动和气候变化对废三角洲的演变有重要影响,巨量的来沙是三角洲发育的原因,泥沙平衡被打破是侵蚀的主要原因。发育期中,泥沙输运影响淤积速度和位置,人类活动和气候变化影响黄河河道迁移、输沙量和产沙量;侵蚀期中,泥沙输运影响侵蚀状态,人类活动在一定程度上影响海岸带冲/淤,气候变化将影响三角洲的演变趋势。     

长江口崇明东滩水域悬沙粒径组成和再悬浮作用特征

根据2006年10月在崇明东滩潮间带和潮下带两个站位的大小潮水文泥沙观测资料和悬沙水样的室内粒度分析资料,对悬沙粒径的时空分布特征及其与流速等的关系进行了分析,并对再悬浮特点进行了探讨,结果表明,大小潮期间的悬沙颗粒组成较细,平均粒径的均值仅为6μm;大潮时的悬沙粒径略粗于小潮的,潮间带的略粗于潮下带的;由底床向上悬沙粒径趋于减小。悬沙粒径与流速、悬沙含量无明显的统计学关系,底质粒径、再悬浮强度和再悬浮泥沙粒径的空间变化以及浮泥的悬浮作用等是主要的影响因素。由于底质粒径的空间分布复杂,在东滩水域再悬浮具有明显的空间变化。在底质平均粒径大于60μm的粗颗粒沉积区,大小潮的再悬浮作用微小,底质以推移质运动为主。在底质平均粒径介于5~11μm的细颗粒沉积区上,悬沙级配与底质级配基本相同,该区域是再悬浮的主要发生源地;悬沙级配的变化过程揭示,再悬浮对底层悬沙的贡献率平均为8%~20%,大潮时的再悬浮强度是小潮的5~10倍,由底质再悬浮产生的悬沙在底部水层中的平均含量约为0.03~0.47 kg/m3。     

广西钦州湾海域表层沉积物分异特征与规律

根据2008年12月广西钦州湾海域表层沉积物粒度分析结果,结合沉积物结构、地形和水动力条件,探讨了沉积物的分布规律及其作用机制。结果表明,钦州湾海域表层沉积物在横向上,自西向东呈现出西部粗、东部细,分选程度西部好于东部的特征;在纵向上,沉积物粒径呈现由内向外粒径从粗到细的特征,大致在5m水深处存在一个明显的界限,该水深以浅区域的砂含量较高,且主要沉积砂等较粗物质;该水深以深区域以粉砂质黏土为主,砂含量较低。Flemming的三角图式表明,钦州湾海域沉积动力相对较弱。在此基础上,根据水动力差异与物源不同,将研究区划分为5m水深以浅的西部区、5m水深以浅的东部区和5m水深以深的区域等3个沉积区。     

东海岛东北部典型岸段短期冲淤变化及影响因素分析

通过无人机遥感、岸滩监测剖面、监测桩和沉积物粒度分析等手段研究了东海岛东北部典型岸段短期冲淤变化特征。结果表明,研究区岸线在一年半的时间内呈现后退趋势,侵蚀严重区域岸线平均后退约10m;岸滩夏季年度变化以侵蚀为主,侵蚀严重部位主要位于低滩,最大下蚀可达1m以上;半年度剖面监测结果显示,岸滩季节性变化明显,存在冬淤夏冲的特征;受风暴潮的影响,岸滩在2014-06—09发生严重侵蚀,部分区域后滨沙丘后退约20m;沉积物平均粒径分布的区域差异表明,沉积物有沿岸向北和向陆一侧运移的趋势。风暴潮、虾池排污和灯塔是影响东海岛典型岸段冲淤的主要因素。     

日照港西部海域海底地形与表层沉积特征

利用单波束测深仪和蚌式取样器进行了日照石臼港扩建码头西侧约50km~2海域1:2 000~1:10 000的水深地形测绘和底质分析工作。调查结果表明,日照港西部海域可分4个水深区,其地形和沉积特征如下:1)航道区,浅水航道区等深线平行于码头岸线,水深11m,经过疏浚已形成向南倾斜的四级阶梯地形,疏浚中心处水深24m。航道区底质以分选中等的砾砂为主;2)港池区,水深6 m,等深线与港池岸线平行,水深向南渐增,海底地形平坦,坡降比3‰。底质以分选较好的粉砂和砂质粉砂为主,近岸有少量分选较差的泥质砂质砾;3)涛雒-付疃河口区,水下三角洲地形明显,5m以浅等深线呈弧形向东南方向凸出,坡降比最大可达14.2‰,底质类型为分选极好的砂和粉砂质砂;4)浅海区,海底地形平坦,平均坡降比1.9‰,6~10m等深线呈NE-SW向平行向外海增大,近南扩码头端向东偏转,底质类型为分选好的砂质粉砂和粉砂,并呈平行于海岸线向深水区呈粗-细-粗的带状分布。底质类型分布与水深条件基本吻合,但深水区出现的底质粗化现象,分析认为可能与南扩码头的挑流作用有关,海底沉积物呈向南运移趋势。     

云母在黄河口段沉积物中的形状系数与等效沉积

云母有着独特的片状结构和晶形,为了分析云母与其他粒状碎屑矿物的水力沉积差异,以黄河口段沉积物为对象,分粒级进行轻、重矿物鉴定,挑选出其中的白云母以及不同风化程度的黑云母,测量了5个样点、约12 000颗碎屑云母的粒径与厚度,以此比较片状云母与粒状石英和长石在水体中的等效沉积。结果表明,黄河口沉积物中云母含量约为1.8%～9.7%,其在不同样品和不同粒级之间差异很大,在1.5Φ～5.5Φ粒级之间云母含量由高至低急剧减少;云母厚度大都20μm,平均厚度仅8.93μm,白云母的厚度一般小于黑云母;薄片状云母体积远小于相同粒径的粒状石英、长石,约为石英和长石的16%～55%;云母体积的变化可由其形状系数-径厚比来反映,云母的径厚比大都介于5～60。片状云母与粒状石英和长石在搬运与沉积过程中水力特性差异明显,等效沉积作用常使较大粒径云母与细粒泥质沉积密切共生。     

云南属都湖流域人类活动的湖泊沉积响应

通过对属都湖Esdr1孔沉积物粒度、磁化率等指标研究,利用137Cs建立年代标尺,结合文献和降水数据讨论了人类活动对湖泊沉积环境的影响。结果表明:17~14 cm(1958—1970年)沉积物中粗颗粒的砂含量和磁化率值急剧增加,分析应是20世纪50年代末流域大面积砍伐森林,强烈的水土流失所致;14~8 cm(1970—1988年)沉积物粒径变细,磁化率值降低,指示流域植被逐渐恢复,流域侵蚀减弱;8~0 cm(1988年至今)沉积物黏土含量升高、砂含量降低,应是湖泊出口处修建的水坝改变了湖泊水动力条件所致。     

厦门同安湾鳄鱼屿海岸侵蚀与防护对策

在2009年3月对鳄鱼海岸线测量的基础上,利用ArcGIS软件分析比较了现有海岸线与厦门市集美区地形图（1988年版,图号：7-50-129甲-）中鳄鱼屿海岸线位置的变化.结果表明21a来,鳄鱼屿海岸最大侵蚀率为2.0 m/a,东南侧最大侵蚀宽度达42 m,侵蚀总面积达14 000 m2;其东北侧海岸侵蚀后退约35 m,侵蚀总面积达4 100 m2;其西北侧海岸最大侵蚀宽度达30 m,侵蚀面积达12 000 m2.文中就厦门市鳄鱼屿海岸侵蚀的成因进行了分析,提出了工程防护、人工补沙、红树林修复以及加强海岛及其周边海域资源综合管理等方面的防护对策.这可为我国其他无居民海岛的海岸侵蚀防护提供经验借鉴.     

长江水下三角洲的动力沉积

2002年9-10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲扣晚更新世末期三角洲。根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂扣细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)扣以砂一粉砂一黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫扣介形类的氧化壳含量较高,有孔虫扣介形类的丰度扣含量也较高,CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。     

黄河三角洲孤东及新滩海岸侵蚀机制研究

黄河三角洲孤东及新滩地区是黄河1976年以来清水沟流路河口新淤积的滩涂地带。根据孤东及新滩海域1997—2003年16个海岸剖面的实测地形资料以及利津水文站的水沙资料，阐述了黄河口尾闻改道清8出汉后，孤东及新潍海岸剖面的冲淤演变过程，并从动力地貌的角度对其冲淤过程和机制做了重点研究．结果表明，1998年以后，除新口门附近轻微淤积，其它岸段均遭到不同程度的侵蚀．清水沟老河口附近剖面表现为上冲下淤的侵蚀类型；其余侵蚀剖面形态则表现为均衡侵蚀型．近年来黄河入海水沙量的减少以及1996年河口流路的改变，调整了入海水沙、海洋动力和海岸地形之间的动态平衡，海洋动力相对增强，从而导致海岸侵蚀后退。     

波流共同作用下废黄河河口水下三角洲地形演变预测模式

通过对废黄河河口水下三角洲海域水文、泥沙、沉积和地形的调查分析，对组成水下三角洲-10--15m以深的平坦海床、-5--10m间的水下斜坡、-5m以浅的近岸浅滩三个地貌单元的水动力特征以及在波流和潮流作用下底部泥沙冲刷率的横向分布进行计算分析，并建立了水下三角洲地形横向剖面地形的演变预测模式。结果表明，在三角洲不同地貌单元内。由于所处不同的水动力条件和底部泥沙特性，出现了不同的侵蚀状态，其中在-10--15m以深的平坦海床，除了3m以上的大浪外，水动力作用以强劲的潮流冲刷为主，目前已接近冲刷相对平衡的状态，在-5--10m间的水下斜坡，受波浪和潮流的共同作用，冲刷强度大，地形剖面呈继续平行后退状态；-5m以浅的近岸浅滩，潮流作用相对较弱，以波浪为滩面的剧低为主，水深线不断向岸方向移动、滩宽变窄；0m以上的潮间带滩地，则波浪和潮流作用均较弱，近岸高滩接近相对稳定状态，有利于海岸线的工程防护。     

黄河三角洲孤东近岸冲淤演变及其影响因素

为更好地了解近40年来孤东近岸的演变过程,以研究区剖面水深地形、Landsat影像和利津站水沙数据为数据源,采用遥感技术及数理统计法对研究区域岸线及面积变化进行监测计算,并分析1976—1986年、1986—1996年、1996—2002年、2002—2014年4个不同阶段的冲淤演变及影响因素。结果表明:(1)孤东近岸经历"强淤积-冲淤平衡-侵蚀-强侵蚀"4个阶段。孤东近岸海域由淤积向侵蚀转变始于1996年,且在2002—2014年间侵蚀最为严重,大部分近岸海域蚀深达到6～8 m,侵蚀最大深度超过8 m;(2)等深线变化时空差异明显,蚀退最先出现在北侧,且近岸5 m水深区域内冲淤变化较水深10 m内敏感;(3)研究区近岸侵蚀,离岸淤积,剖面冲淤平衡位置由CS19剖面的11 m水深变化到CS21剖面的5m水深;(4)黄河入海水沙的减少、河口人工改汊、孤东大堤建设和海洋动力作用都对孤东近岸的冲淤演变产生影响,维持研究区冲淤平衡的年均来沙阈值为3.78亿t/a。通过此来进一步探究孤东近岸演变进程,为孤东近岸防护提供科学指导。     

黄河三角洲北部海岸水下岸坡蚀退过程及主要特征

黄河三角洲海岸以其独特的成因、演化有别于其它海岸,本文通过对黄河三角洲北部海岸水下岸坡不同时期地形变化对比,展示了在侵蚀阶段潮间带蚀退变化的特征、潮下带斜坡准平衡带的形成及演化,并就其成因和发展作了探讨。     

现代黄河三角洲海岸的冲淤及造陆速率

研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期(1855—1934、1934—1976、1976—2001年)及现今的冲淤速率。探讨了黄河三角洲海岸带不同时期的造陆速率。1976年以前的造陆速率，主要由于黄河的输沙造成，1976年以后的造陆速率，除黄河的输沙因素外，海岸带的人类活动也起了重要作用。     

莱州湾海域水文特征及冲淤变化分析

研究了莱州湾海域水文、泥沙特征及沉积状况,分析了莱州湾海域不同等深线的冲淤变化。结果表明,莱州湾海域具有显著的大陆性气候特征,潮汐类型属于不正规混合半日潮,海岸泥沙主要来源于支脉河的径流和涨潮流携带来的海相泥沙;0 m等深线1991—1993年是向海淤进,其余年段均为蚀退,蚀退速率与黄河口来沙量和口门入海位置有一定关系;两个断面上不同等深线的淤进(淤积)和蚀退(侵蚀)交替进行,0~2 m等深线总体为蚀退(侵蚀);大于2 m等深线总体为淤进(淤积);两个断面上坡度2~5 m等深线之间最陡,随着水深加大,坡度逐渐变缓,不同年份趋势基本一致。     

一般高潮线与2 m等深线反映黄河三角洲冲淤变化的对比

黄河三角洲是我国乃至世界上陆地动态变化最快的地区之一,其冲淤变化备受关注.利用从遥感影像提取一般高潮线和从实测水深提取2 m等深线反映海岸冲淤的两种方法,对钓口河嘴、清水沟河嘴和清8河嘴分别进行了冲淤面积（淤积、蚀退和净造陆面积）的计算,并对两种方法得到的结果进行了对比.结果显示,两种方法相差较大,钓口河嘴、清水沟河嘴和清8河嘴,2 m等深线反映的冲淤面积（无论是淤积、蚀退还是净造陆面积）绝对值比一般高潮线反映的冲淤面积绝对值都明显偏大.在反映黄河三角洲冲淤变化上,遥感影像提取的一般高潮线可反映陆上三角洲的冲淤变化,实测水深则反映水下三角洲的冲淤变化.     

现代黄河三角洲海岸演化研究

通过不同年代海图或地形图对比、不同年代的卫片对比、野外地质调查、不同年代潮滩剖面测量及对比等,研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期的冲淤速率及其发展演化趋势。黄河尾闾1996年6月进行人工改道向东流入海,开始堆积现代黄河三角洲的第11个叶瓣,推测这次改道可能是第3个亚三角洲形成的开始,使黄河三角洲的发展呈第一、第二、第三亚三角洲逐次向东偏北方向推进之势。现代黄河三角洲及莱州湾海岸带可分成7个冲淤状态不同的岸段：大口河至顺江沟岸段为相对稳定海岸段;顺江沟至挑河口岸段为弱蚀退岸段;挑河口至106站岸段为强蚀退岸段;106站至孤东油田段为石堤护岸强制稳定海岸段;孤东油田至大汶流海堡岸段为强淤进岸段：大汶流海堡至淄脉沟岸段为弱淤进海岸段;淄脉沟口至胶莱河口岸段为稳定海岸段。预测10a内,各海岸段的冲淤状态基本保持不变,但各海岸段的蚀退或淤进速率有逐渐减缓之趋势。人类活动对岸线的变迁有明显影响。     

杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段近岸滩槽冲淤演变分析

以杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段边滩及海床为研究区域,利用1989—2014年实测及海图资料分析岸滩断面地形变化和岸段冲淤变化。结果表明:在该研究时段,岸段存在长期稳定的冲刷深槽;近岸海床的冲淤表现出“波动性”,5 m等深线(2014年)以浅区以淤积为主,5 m等深线以深冲淤更迭,1989年以来总体呈现冲刷态势。长江入海泥沙量变化为该岸段发生侵蚀/淤积的影响因子之一,台风大浪及海床侵蚀/淤积波的移动导致海床冲淤复杂化。     

黄河三角洲北部潮间带沉积物的粒度特征

根据1964－1976年在黄河河口区选取的两条潮滩断面水准测量和底质粒度分析资料，并对样品用激光粒度仪进行分析，探讨黄河三角洲北部潮滩对黄河口南迁的响应。结果表明，在开敞程度较高的断面，潮间带狭窄，水边线附近形成贝壳担，从高潮位到低潮位粒径变细、分选性变差，表现出波浪作用特征；在开敞程度较低的断面，潮间带较宽，由高潮位向中潮位沉积物逐渐变粗，再向下粒径基本不变，从高潮位到低潮位分选变好，潮流作用较为显著。此外，两断面下部均形成了波浪侵蚀陡坎。这些特征说明黄河改道后，这晨岩滩波浪作用加强，其侵蚀效应已显现出来。