风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例

为了探知风暴事件对滨海湿地潮沟水沙输运的影响,分别于平静天气和风暴天气("摩羯"和"温比亚"台风)条件下,在崇明东滩一典型潮沟进行了现场水沙数据观测。结果表明:台风期间近岸平均风速较平静天气增大3～4倍,有效波高增大7～15倍,盐沼前缘光滩和潮沟遭受强烈侵蚀,潮滩表层沉积物粗化1～2.1倍,水体悬沙浓度增大3～11倍,潮沟潮周期单宽泥沙输运通量增大4～33倍,单宽泥沙净输沙量增大8～17倍。风暴天气下,潮沟水沙输运呈现"大进大出"的特点,在盐沼潮滩内受盐沼植被消波、缓流和捕沙作用下,潮周期内单宽泥沙净通量指向盐沼潮滩,促进了盐沼滩内部泥沙的淤积。     

潮沟系统水沙输运研究——以长江口崇明东滩为例

本研究以崇明东滩2015年4月实测潮间带水沙数据为基础,分析了潮沟、盐沼及光滩的水沙特征,重点研究了潮沟系统及邻近潮滩潮周期内悬沙通量情况。结果表明:（1）潮沟表层沉积物比潮滩细,二者平均中值粒径分别为21.7 μm和33.0 μm,悬沙粒径由海向陆逐渐变小;（2）大、小潮沟潮周期内潮流均以往复流为主,垂向平均流速分别为15.4 cm/s和34.6 cm/s;盐沼界和光滩则以旋转流为主,平均流速分别为11.3 cm/s和28.9 cm/s;（3）潮沟中的高悬沙浓度出现在涨潮初期,最大可达7.5 kg/m3,而潮滩高悬沙浓度则出现在潮落潮中期和高水位时刻;大、小潮沟和盐沼界站涨潮阶段平均悬沙浓度大于落潮阶段,光滩站则相反。潮沟悬沙主要来自邻近水域,而潮滩悬沙则与滩面表层沉积物密切相关;（4）潮沟在潮周期内净输沙方向均指向滩地,大潮沟潮周期单宽净输沙量可达4.0 t/m;盐沼界处垂直岸线和沿岸输沙强度相近,净输沙由海向陆,潮周期离岸输沙强度为1.0 t/m;光滩沿岸输沙强度远大于垂直岸线输沙,光滩净输沙由陆向海。研究揭示了潮间带潮沟系统的强供沙能力以及研究区域光滩冲蚀,盐沼植被带淤积的动力地貌过程。     

海冰对温带淤泥质潮滩发育的影响--以江苏弶港潮滩为例

江苏Jing港潮滩地处北温带，是典型的淤涨型淤泥质潮滩。通过对2001年冬季Jing港潮滩的野外观测和样品的室内处理，在分析江苏淤泥质潮滩海冰形成机理的基础上，探讨了温带潮滩上海冰的分带性；阐析海冰作用下潮滩微地貌类型——擦痕、冲刷坑和泥斑的形成机制：最后对浮冰带的稳定性、潮沟和盐沼植被对浮冰形成的影响，海冰对潮间上带淤积过程的作用和浮冰作用形成的侵蚀型微地貌在地层中保存的可能性进行了探讨。     

基于LiDAR观测的长江河口南汇南滩近期动力地貌研究

南汇潮滩是长江河口重要的后备国土资源,其地貌的动态变化过程可敏锐反映河海相互作用的强弱。本文利用地面LiDAR获取了南汇南滩2016年4月—2017年5月逐月大潮低潮期间滩面地貌高分辨率点云数据,根据平均小潮高、低潮位将潮滩划分为上、中和下部,由此结合水文泥沙资料分析区域潮滩动力地貌演变过程。结果表明:(1)潮滩在观测期间整体向海淤涨,其一年间垂向淤积值为10 cm,其中潮滩中部面积增大,而潮滩上部和下部的面积均减小;(2)滩面变化具有明显的夏秋季弱侵蚀调整、冬春季强淤积推进的季节性特征,潮滩地貌侵蚀-淤积则呈现明显的空间分异。在潮滩上部中侧-中部西侧形成贯通的冲刷带(10—80cm),上部沿堤西侧植被区出现强淤积带(20—85cm),整个滩面中东部潮滩出现大面积的弱淤积(5—30cm);(3)南汇南滩并未因长江入海泥沙的剧烈减少而遭受侵蚀,这可能受控于局地基本未变的动力环境和悬浮泥沙浓度,冲刷-淤积的纵向分带性则与区域海堤导致的潮流流向发生改变有关。     

长江口启东嘴潮滩沉积特征及对人类活动的响应

随着社会经济的快速发展,潮滩受到的人类活动的影响也越来越大。长江口启东嘴潮滩位于江苏海岸与长江岸线交汇处,现代人类活动不断增强,潮滩沉积环境发生显著变化。对采集的四个岩芯沉积物进行了粒度分析。结果表明:(1)岩芯QDZ-1、QDZ-2、QDZ-3沉积物主要为粉砂,体现了潮滩沉积的一般规律,从底部到表层沉积物逐渐变细。在剖面下部多次出现的砂含量突然增加并伴有贝壳碎屑沉积,是因为受到极端环境变化的影响。(2)盐沼植物能够有效降低水动力能量和吸附细颗粒泥沙,互花米草引种后消浪促淤作用显著。随着潮滩高程的逐渐淤高,由低潮滩转变为高潮滩,沉积速率逐渐下降,经历了由快到慢的沉积过程。(3)人类活动会使潮滩表现出不同于自然状态下的沉积特征。岩芯QDZ-2在深度32.5 cm以上沉积物出现粗化趋势,是因为受到轮作翻种的农业生产活动影响。柱样QDZ-3在深度37.5 cm以上和岩芯YTJ-4沉积物表现出粗化的趋势,原因是围垦建堤增强了沉积动力环境,粗颗粒物质能够适应高能环境而得以沉积。     

长江口崇明东滩盐沼前缘地带悬浮泥沙横向通量的潮周期变化

对长江口崇明东滩盐沼边缘及邻近光滩处的水深、流速和悬沙含量的潮周期变化过程进行了现场实测,并对横向悬沙通量进行了计算和分析。研究结果表明,在平静天气条件下光滩和盐沼上的流速过程有明显差异,植被缓流作用在落潮期更为显著,流速在涨潮由光滩向盐沼不断增大。与涨潮流速优势相对应,涨潮期平均悬沙含量是落潮期的1.8倍。横向悬沙通量以向岸输移为主,悬沙总通量与潮次内最大水深的四次方呈显著正相关。在平静天气条件下潮汐作用控制着盐沼前缘地带泥沙输移水平,盐沼滩面保持稳定淤积,前缘光滩淤积速率高于盐沼处的,盐沼逐渐向海延伸。在大风天气条件下潮次内的流速和悬沙含量水平提高了数倍,悬沙输移量大增,净输移仍以向岸方向为主,在盐沼上部和前缘光滩均可能在短期内发生大量淤积。     

长江品崇明东滩盐沼前缘地带悬浮泥沙横向通量的潮周期变化

对长江口崇明东滩盐沼边缘及邻近光滩处的水深、流速和悬沙含量的潮周期变化过程进行了现场实测,并对横向悬沙通量进行了计算和分析.研究结果表明,在平静天气条件下光滩和盐沼上的流速过程有明显差异,植被缓流作用在落潮期更为显著,流速在涨潮由光滩向盐沼不断增大.与涨潮流速优势相对应,涨潮期平均悬沙含量是落潮期的1.8倍.横向悬沙通量以向岸输移为主,悬沙总通量与潮次内最大水深的四次方呈显著正相关.在平静天气条件下潮汐作用控制着盐沼前缘地带泥沙输移水平,盐沼滩面保持稳定淤积,前缘光滩淤积速率高于盐沼处的,盐沼逐渐向海延伸.在大风天气条件下潮次内的流速和悬沙含量水平提高了数倍,悬沙输移量大增,净输移仍以向岸方向为主,在盐沼上部和前缘光滩均可能在短期内发生大量淤积.     

近代黄河三角洲海岸潮滩地貌及其沉积的初步分析

本文研究近代黄河三角洲地区的潮滩地貌及其沉积。由于作用于潮滩上的水动力强度和潮滩被海水淹没时间的差异,潮滩地貌及其沉积具有明显的水平分带性,自陆向海依次为高、中、低潮滩,它们具有各自的微地貌,相应地,潮滩沉积为泥滩带、泥沙混合带和粉砂带。沉积物的粒度组分、粒度参数和沉积构造也具有一定的变化规律。随着黄河入海口位置的移动,海洋动力和海域来沙条件的变化,在潮滩垂向上形成淤进层序和蚀退层序。     

南流江河口桐花树生物动力地貌过程研究

桐花树作为红树林种群的先锋植物,其发育扩展和立地潮滩地貌变化的耦合过程是红树林生物动力地貌及生态修复研究关注的核心内容之一。本文基于2005?2019年高分辨率遥感影像、2019年10月至2020年10月的桐花树潮滩逐月沉沙量及其种群样方统计等资料,分析桐花树在南流江河口潮滩的变化特征及其与桐花树种群扩张的耦合机制。结果表明:(1)南流江河口堤外潮滩是桐花树种群的主要立地区,成年、幼年及胚胎桐花树呈带状依次出现在高潮滩、中潮滩及平均海平面附近。以平均海平面为基面,南流江河口高程为0.07 m的潮滩为桐花树一年生幼苗生长极限位置;(2)南流江河口桐花树自西北向东南快速向海扩张的格局与潮滩向海淤积前展维持一致,潮滩滩位升高成为宜林滩地是桐花树向海扩张的基础;(3)桐花树种群的消浪作用减缓水动力强度,促进泥沙在潮滩沉积,由此加速潮滩发育;低潮滩淤涨为中潮滩、高潮滩,为桐花树种群扩张提供立地条件,促进种群发育扩张。     

长江口启东嘴潮滩沉积速率变化及环境意义

沉积速率是认识潮滩沉积地貌环境变化的重要环境指标。长江口启东嘴潮滩位于长江北支沿江岸线和江苏沿海岸线的交汇处,是典型的粉砂淤泥质潮滩。对采集的岩芯沉积物QDZ-1进行了~(137)Cs同位素测年和粒度分析。结果表明岩芯沉积物以粉砂为主,从底部到表层表现为由粗变细的趋势,符合粉砂淤泥质潮滩的沉积特征。多年平均沉积速率在1963—1986年为2.61cm/a,在1963—2011年为1.82cm/a,在1986—2011年为1.10cm/a。基于此,对环境变化的意义进行了进一步解释。在深度172.5cm处砂含量突然增加,根据沉积速率估算,可能是长江流域1931年洪水等极端环境变化的影响。自从大规模引种互花米草后,保堤促淤效果显著,潮滩地貌由侵蚀转变为淤积,随着潮滩的逐渐淤高,由低潮滩转变为高潮滩,沉积速率呈现逐渐下降的趋势。     

Impact of the cord-grass Spartina alterniflora on sedimentary and morphological evolution of tidal salt marshes on the Jiangsu coast, China

1Introduction Asanimportantcomponentofthecoastalsys tem,tidalflatsareformedbytidalactionunderthe conditionofabundantfine grainedsedimentsupply;theybecomeafocusofthestudyonland oceaninter actioninthecoastalzonebecausetheseareasare subjectedtointensehumanac…     

江苏沿海滩涂围垦现状及其对环境的影响

江苏沿海滩涂土地资源丰富,围垦活动较为频繁,了解围垦状况及其对环境的影响具有重要的现实意义。通过对江苏沿海围垦资料的统计,分析了建国后江苏沿海滩涂围垦的特点、目的和差异,并将之分为4个阶段;讨论了江苏沿海滩涂围垦的地区分布是以盐城为中心的不平衡状况,分析了围垦对江苏沿海自然环境及经济发展的影响;预测了江苏沿海滩涂围垦的发展方向,提出条子泥等地区是江苏沿海滩涂未来围垦的潜力地区。     

Sedimentation and morphological changes at Yuantuojiao Point,estuary of the North Branch,Changjiang River

The North Branch, separated by the Chongming Island, was once the main channel in the estuary of the Changjiang River. Reclamation and a decrease in runoff to the North Branch had led to the narrowing and shallowing of the channel. The Yuantuojiao Point is located at the intersecting point connecting the North Branch of the Changjiang River and the Jiangsu coastline. Erosion cliffs are developed between the typical silty-muddy tidal flat and the salt marsh occupied by Spartina alterniflorea, and this has changed rapidly over the past few years. The sediment grain size analysis results of the surficial and two core samples indicate that the Yuantuojiao Point tidal flat experienced continuous accretional processes. Based upon 137 Cs analysis results of the YT and YY Cores sampled from the tidal flat at the Yuantuojiao Point, the average sedimentation rate of the YT Core was 2.30 cm/a from 1963 to 2007, and 2.38 cm/a from 1954 to 2007 for the YY Core. The sedimentation rates of both core locations have declined since the 1960s corresponding to the seaward reclamation at the Yuantuojiao Point. The average sedimentation rates at the Yuantuojiao Point were similar to that of the silty-muddy tidal flat at the northern Jiangsu coast, but lower than that of the south of the Changjiang River Estuary. According to field morphological investigations from 2006 to 2008 on the salt marsh at the Yuantuojiao Point, cliffs retreated markedly by storm surges and disappeared gradually because of the rapid sedimentation on the silty-muddy tidal flat. The maximum annual retreat reached 10 m. The recent sedimentation and morphological changes of the Yuantuojiao Point tidal flat not only displayed the retreat of the salt marsh and the disappearance of cliffs, but also was accompanied by rapid sedimentation of the silty-muddy tidal flat and the salt marsh, indicating the responses to the tidal currents, storm surges, Spartina alterniflorea trapping sediments and large-scale reclamation. The sediment grain size and their trends, southward coastal flow, and sandspits of the longshore bars suggest that the main sediment source at the Yuantuoijao Point, estuary of the North Branch was possibly from the Changjiang River before 1958, since then, it has been from the south of the submarine radial sand ridges of the southern Huanghai Sea (Yellow Sea).     

江苏盐城沿海滩涂淤蚀及湿地植被消长变化

目前盐城海岸有限的滩涂资源构成自然保护区用地和经济发展用地之间矛盾的焦点,滩涂的淤蚀和湿地植被消长变化是协调保护区和地方经济发展用地的主要科学依据。通过2005年7月对盐城海岸7个断面滩面高程、泥沙粒度和植被分布进行测量及调查,结合1992年6月、2002年5月、2005年4月的卫星图片资料,分析滩涂的淤蚀和植被的分布及扩展状况。研究表明,现阶段盐城海岸北部以5~45 m/a速度后退,以5~10 cm/a的平均速度下蚀;新洋港以南高滩不断向海推进,平均淤进速度为50~200 m/a,淤高速度为2~5 cm/a;滩涂湿地高等植物面积迅速增长,平均增长率为2 000 hm2/a,湿地植被结构和生态服务功能有所改变。近时期内滩涂总体面积不断扩大,新洋港以南岸段高滩面积持续增长,这为盐城自然保护区及地方经济发展提供不断增长的区域空间保障。     

崇明岛南侧盐沼潮滩消能状态研究

沿海盐沼潮滩可以有效降低波浪高度,耗散波浪能量,在海岸防护和沿海城市安全中扮演着重要角色。以长江河口崇明岛南侧盐沼潮滩为对象,基于不同潮间带实测波浪变化数据,采用波能衰减模型对波浪横向沿潮滩衰减状态进行定量分析,由此探讨波浪衰减主控要素。结果表明:波浪沿盐沼潮滩向岸传播过程中,波高以及波能大幅下降,其中光滩—芦苇前部区域波能平均下降19%,芦苇区域波能平均下降71%,有植被覆盖区域对波浪的衰减效应更为显著。同时,水深、入射波高及阻力是影响盐沼潮滩波浪衰减的主要因素,波浪衰减强度随水深增大而减小,入射波高增加以及阻力的增大而增强。     

崇明岛东滩潮沟体系及其沉积动力学

崇明岛东滩潮沟系在盐沼带内特别发育,其形成与潮滩围垦工程和盐沼带的宽度密切相关。泥滩上潮沟的发育和演化与盐沼带潮盆大小、潮时(大小潮)和降雨量等相关,潮沟体系规模小,涨潮流不受其控制,退潮时潮沟成为主要泄水通道,未沉降的细悬浮颗粒和浮泥层在重力作用下向潮沟汇集,使潮沟内沉积物比滩面细。崇明岛东滩潮沟体系形成、演化及沉积物分布,完全不同于目前研究非常详细的欧美河口湾/港湾型潮道-潮沟体系,后者潮道以涨潮流占优势,沉积物明显比滩面粗。崇明岛东滩潮沟体系是发育在快速淤长的三角洲类型海岸上,通过与其他类型的对比研究,可以更全面地认识潮道-潮沟体系对泥滩和盐沼发育、演化所起的作用。     

舟山岛马岙岸段海岸演变与水下岸坡冲淤动态

利用不同年份的水深地形资料进行冲淤计算,结合实测水文泥沙、现场岸滩沉积地貌观察、新老海堤分布位置及以往浅地层探测和考古等资料综合分析发现,岸滩地貌形态从大约距今7 000 a前的一个古基岩港湾经受细颗粒泥沙长期不断地充填、淤积转化为近乎平直的岸段.在自然和人类活动的共同作用下,近370 a来海岸线以5.3 m/a的速度向海推移,潮滩以0.25 cm/a的速率沉积.近40余年来水下岸坡平均冲淤速率为-3.8~2.4 cm/a,横向冲淤调整有类似砂质海岸剖面塑造的特性,泥沙经受了在横向剖面"上部微淤、下部微冲"和纵向总体"东侧微冲、中西部微淤"的交替重复调整过程,目前朝着"上部微淤、下部微冲"的均衡剖面调整方向发展.     

Experimental restoration of a salt marsh with some comments on ecological restoration of coastal vegetated ecosystems in Korea

Since the 1980s, the coastal wetlands in Korea have been rapidly degraded and destroyed mainly due to reclamation and landfills for coastal development. In order to recover damaged coastal environments and to develop wetland restoration technologies, a 4-year study on ecological the restoration of coastal vegetated ecosystems was started in 1998. As one of a series of studies, a small-scale experiment on salt marsh restoration was carried out from April 2000 to August 2001. The experiment was designed to find effective means of ecological restoration through a comparison of the changes in environmental components and species structure between two different experimental plots created using sediment fences, one with and one without small canals. Temporal variation in surface elevation, sedimentary facies, and benthic species were measured seasonally in each plot and in the adjacent natural reference sites. Monthly exposure occurred from 330 cm to mean sea level, which represents the critical tidal level (CTL) at which salt marsh plants colonize. Vegetation, especially Suaeda japonica, colonized the site the following spring and recovered to a similar extent in the natural marshes 16 months later. The sedimentary results indicated that the sediment fences had effects on particle size and sediment accumulation, especially in the plot with small canals. This experiment also showed that tidal height, especially that exceeding the CTL, is an important factor in the recovery of the benthic fauna of salt marshes. From these results, we suggested that designs for the restoration of salt marsh ecosystems must consider the inclusion of a tidal height exceeding CTL, as this may allow reconstruction of the previous natural ecosystem without artificial transplanting.     

近30年来山东半岛北部滩涂及海岸线变化

以山东半岛北部为研究区,以烟台、蓬莱、龙口和莱州4个港口的潮情为依据,分别选取1984、1995、2005、2010、2015年的Landsat系列遥感影像,分析了山东半岛北部滩涂(含潮上及潮间带)及海岸线30a来的变化.研究结果表明:(1)研究区近30a来滩涂面积减少300.66 km2,其中潮间带面积减少了84.84 km2,潮上带面积年减少了215.82 km2,减少区域主要集中在莱州湾东南部;(2)海岸线长度呈递增趋势,30a来增加103.68 km,增长速度为3.34 km/a,增加典型区集中在莱州太平湾、龙口人工岛群、蓬莱港和烟台港等区域;(3)通过实地调研发现,盐田、养殖池的大量扩建、海岸侵蚀和入海泥沙量减少是滩涂减少的主要原因;沿海养殖池的增加和填海造陆的扩张是海岸线长度增加的主要原因.     

杭州湾北岸金汇潮滩冲淤分析

杭州湾北岸在南汇嘴和金山嘴人工控制节点作用下,形成微弯内凹的弧形海岸廓线,金汇岸段位于弧形岸线凹段。由于海岸凹段内水流相对较弱,尤其是涨落潮转流过程中低流速(<20cm/s)历时长,有利于泥沙下沉淤泥。11世纪中叶,杭州湾北岸自修筑了第一条海塘进入人工控制后,金汇潮滩处于淤涨中。近年来,受长江来沙量减少和南汇边滩促淤圈围工程的影响,进入杭州湾北岸水域的泥沙也有所减少,出现冲刷现象,金汇潮滩由淤涨型转换为冲刷型。