江苏南通沿岸围填海强度与潜力定量评价研究

在考虑岸滩的冲淤变化特性、不同岸段冲淤速率差异以及岸外滩涂资源存量差异的基础上,扩展定义了适用于淤泥质海岸的围填海强度与潜力定量评价模型,并以2007-2013年江苏南通海岸老坝港-东灶港淤积岸段、东灶港-蒿枝港侵蚀岸段和蒿枝港-连兴港稳定岸段的围填海造地工程为对象,进行了围填海开发状况定量评价分析及开发潜力预测。结果表明:在以5级为上限的强度评价体系下,2013年老坝港-东灶港、蒿枝港-连兴港岸段的围填海开发强度为3级,围填海压力中等,对岸段的后续开发有一定影响;东灶港-蒿枝港岸段的围填海强度等级为4级,围填海压力较强,应注重围填海域集约利用。由于岸外资源存量的差异以及围填海开发速率的差异,三段海岸未来的可供开发年数预测分别为8年、1年和11年。该评价方法可为定量评估淤泥质海岸围填海开发强度、实现围填海开发潜力科学预测提供参考。     

近20a来渤海岸线演替及其开发利用策略

本文基于1993、2006、2013年遥感影像提取渤海大陆海岸线,分析了渤海海岸线和围填海的时空演变。研究表明:20a间渤海大陆海岸线长度共增加611.81km,形成陆地1888.30km2,1993-2006年影响渤海岸线变迁的主要因素为滩涂围垦,2006年以后填海造地工程对岸线变迁的影响加剧并成为主要因素;天津大港岸段、河北滦南县-唐海县岸段的岸线开发几近饱和,几乎不具备继续围填海的潜力,建议对已成陆区采取优化开发策略;天津塘沽、山东寿光、辽宁大洼岸段围填海强度较大,继续围填海的潜力很小,建议严格控制新增围填海规模,加强对已成陆区的集约利用,以提高利用效率。     

近年来大连市围填海区域动态演化研究

基于遥感和GIS技术,以2000年、2005年、2010年LandsatTM数据和2014年Landsat OLI数据共4期的遥感影像为数据源,完成了对大连市海岸线变迁及围填海区域演变信息的提取,分析了大连市围填海区域的动态演化特征,并探讨了围填海区域变化的驱动因素。研究表明:2000—2014年,大连市海岸线长度以及围填海面积逐年增加,2005年以后进入快速增长时期,但增速呈由快变慢的趋势;围填海活动主要集中在瓦房店和市辖区岸段;人工岸线增加,岸线年均长度变化强度由大到小依次为普兰店岸段、庄河岸段、瓦房店岸段、市辖区岸段;从驱动因素上看,围填海面积变化是主要是社会经济因素作用的结果,与养殖业、工业以及港口物流业的发展密切相关。     

规范养殖用海管理的实践与思考

盐城市位于江苏沿海中部,海域总面积约1.7万km2,其中内水面积约1.1万km2,连陆滩涂及辐射沙洲约45.3万hm2。境内海岸线长582km,占江苏全省的60%。海岸大体分两种类型:一类是射阳河以北为侵蚀性粉砂淤泥质海岸,近几年的人工达标海堤建设,海岸侵蚀得到了遏制;一类是射阳河以南为堆积型粉砂淤泥质海岸,沿岸潮间带浅滩宽10～13km,岸外为巨大的辐射状沙脊群,本岸段是江苏海岸淤积作用最大、潮间带最宽的地带。     

基于多目标决策模型的如东近岸浅滩适宜围填规模研究

适宜的围填海规模能够最大限度的协调岸滩围填和海洋资源环境保护的关系。以江苏辐射沙脊海域如东近岸浅滩围填海为例,运用多目标决策理论与方法,综合考虑围填海对动力泥沙环境、海洋生态环境、资源综合开发和社会经济影响,建立围填海适宜规模评价指标体系,构建适宜围填规模评价决策模型。并对该岸段不同的围填规模方案进行计算,据此推荐围堤前沿线位于+5 m的围填海方案是该岸段的适宜围填规模。对围填海适宜规模的研究手段和方法进行了探索和尝试。提出的研究方法及推荐的如东岸段近岸浅滩适宜围填规模可为江苏滩涂资源的开发提供参考。     

近40年芝罘湾岸线时空演变及围填海活动评价

利用1975、1985、1995、2005和2015年5期Landsat影像对烟台芝罘湾海岸线40年的时空变化进行了分析,在此基础上,对围填海活动进行开发强度评价和潜力预测,结果表明,(1)40年间,芝罘湾岸线以向海方向运动为主,岸线长度增加13.09 km,湾顶部岸线变化强烈,海湾面积以大约0.19 km2/a的速度持续缩小;(2)岸线类型已由最初自然岸线为主转变为以人工岸线占绝对优势,其中,港口、码头类型岸线长度增速为0.52km/a,是引起岸线向海变化的主要岸线类型;(3)沿岸开发活动长期以围填海为主导,利用强度持续增强。至2015年,芝罘湾围填海可利用面积约为2.57 km2,照目前的开发速度,预计大约15~16 a后到达围填海潜力极限,节约、集约用海尤为重要。     

盐城市海洋经济发展的现状与思考

一、盐城沿海概况 盐城海域位于江苏沿海中部,东濒黄海。全市海岸线长582km,是江苏省海岸线长的60%,滩涂及其辐射沙洲面积46.8hm^2,占江苏省滩涂面积的70%,盐城市境内的海岸均为粉砂淤泥质海岸,射阳河口以北为侵蚀型海岸,潮间带海滩较窄,一般宽0.5-1km;射阳河口以南为堆积型海岸,沿岸潮间带浅滩宽10-13km,目前该岸段仍处于淤长趋势,平均速率新洋港至王港一带约50m/a左右,港附近约100m/a左右,盐城管辖的海域面积约1.7万km^2,其中内水面积约1.1万km^2。     

1984—2016年江苏省海岸线和沿海滩涂的变迁

为加强对江苏省海岸带的保护和开发利用,文章基于卫星遥感影像,通过提取瞬时水边线和推算潮位特征线,分析1984—2016年江苏省海岸线和沿海滩涂的变迁。研究结果表明:江苏省自然岸线逐渐减少,人工岸线大幅增加,海岸线明显向海推进;淤长岸段主要分布在辐射沙洲北翼的射阳河口至川东港南,冲刷岸段主要分布在废黄河三角洲的灌河口北至中山河口南和扁担河口北至双洋河口南,全省海岸淤长长度和平均淤长速率均大幅下降;沿海各地的潮间带平均宽度均有不同程度的缩短,滩涂围垦强度大是重要影响因素。     

南黄海辐射沙洲潮流不对称性对岸线变动的响应

近岸地区的潮流不对称影响着沉积物输运和地貌改变。南黄海辐射沙洲海域潮动力强且水动力环境复杂,分析研究该海域潮流不对称性对海岸带资源的开发与保护有长远意义。本文基于Delft3D模型模拟1984年、2014年不同岸线条件下辐射沙洲海域的潮汐潮流运动,结合调和分析与偏度理论,分析刻画了不同岸线条件下潮流不对称性的空间分布特征。研究表明：辐射沙洲海域地形主导的涨落潮流速不对称性（PCA）以涨潮占优为主导;涨落憩历时不对称性（SWA）则以涨憩历时短为主导。二者皆主要受半日分潮（M₂、S₂）和浅水分潮（M₄、MS₄）的非线形作用影响。1984–2014年岸线变动后PCA正负性不变,但强度进一步增大,最大变幅可达25%;而γ_SWA减小,最大减幅可达20%,SWA在辐射沙洲海域涨憩历时短的趋势增加。     

江苏省海岸侵蚀现状遥感监测与防治对策

文章利用卫星遥感解译、潮汐数值模拟、GIS空间拓扑分析等技术手段,对水边线进行水位订正,推算出2019年度江苏沿海的遥感海岸线,对江苏省海岸侵蚀现状进行了遥感监测与评估。研究结果表明:2019年江苏省共有侵蚀岸线长58.55 km,占全省大陆海岸线的7.39%。废黄河三角洲侵蚀型海岸的侵蚀岸段平均年侵蚀后退 59.24 m,主要表现为盐养围堤的冲刷水毁;辐射沙洲北翼淤长型海岸的侵蚀岸段年平均侵蚀后退152.28 m,表现为潮间带上部坡度变缓,海岸线持续内移。全省海岸带侵蚀总面积为 7.244 8 hm2,强侵蚀岸段主要分布在南八滩闸北侧,新洋河口两侧以及斗龙港南侧区域。文章同时结合江苏海域动态监管工作经验,提出了5点海岸侵蚀灾害防治对策:①加强天-空-地一体化多手段联合监测,精确监控海岸侵蚀灾害发生范围与程度,了解海岸侵蚀强度与等级;②联合多平台海洋观测,深入开展致灾因素分析,了解海岸侵蚀灾害的发展与变化趋势,逐步完善灾害预警机制;③根据不同的海岸类型与海岸侵蚀特征,有效开展多策略的海岸防护整治,减少海岸侵蚀灾害损失;④加快海岸带保护修复,明确海岸带开发活动的适宜空间与适宜程度,优化海岸带空间布局;⑤强化海岸责任管理,明确监管职责。     

渤海湾近30年海岸线变迁与分析

海湾岸线是海湾变迁监测的重要对象。文章利用美国陆地资源卫星Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM和中国环境减灾星HJ-1A、B/CCD遥感数据,对渤海湾1986-2014年近30年来的水域面积、岸线长度和岸线分形维数进行了解译测算。结果表明,渤海湾平均高潮位的水域面积呈现不断减小的趋势,其数值由1986年的(13 909.97±3.53)km~2减少至2014年的(12 641.99±11.50)km~2;岸线长度呈现先减小再增加的变化规律,其数值由1986年的(968.41±1.84)km减少至1998年的(642.43±2.59)km,再增加至2014年的(850.94±10.78)km;渤海湾岸线分形维数从1986年的1.110 2下降至2014年的1.064 9;同时分析发现养殖场建造、围填海和港口建设等海洋工程是渤海湾岸线变迁的主要驱动力因素;渤海湾岸线分形维数与天津市国内生产总值(GDP)的倒数变化呈现线性相关系数为0.95的高相关性。文章的测算和分析结果对海湾动力学研究、环境变迁评估和海湾开发管理具有参考价值。     

近40 a 来三门湾海岸线时空变化遥感监测与分析

了解岸线的变化对海岸开发利用有重要意义。本文以Landsat MSS、TM、ETM+、OLI影像为主要数据源,采用人机交互的方式提取1973~2013年的4期三门湾大陆岸线,获取岸线长度以及陆域变化面积等信息,并以县级市(象山县、宁海县、三门县)为单位分段分析岸线时空变化特征。在此基础上,结合研究区新增土地利用类型的解译结果,对三门湾地区海岸开发方式进行系统分析。结果表明:1973~2013年三门湾岸线总体向海推进,总长度减少40.18 km,沿岸陆域面积增加155.89 km2,其中2000~2013年岸线向海扩张最为显著,近40 a来,在沿海三县中,宁海县岸段岸线变迁最为剧烈;海岸人为开发是岸线变化的主导因素,且开发方式时间异质性显著:早期以围垦造田、堵港蓄淡为主,20世纪80年代后期至20世纪末,偏重围垦养殖,进入21世纪,开发规模大幅增长,围垦造田和养殖依然是海岸开发的主要方式,同时城镇、工业建设等围填海规模迅增,港口码头建设也加快了步伐,海岸开发方式呈现多样化。     

基于遥感影像的浙江省三门湾近40年海岸线及海岸带时空变化分析

根据1985、1995、2005、2013和2020年的Landsat卫星图像,采用人机交互手段将三门湾海岸线分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、人工岸线和河口岸线。采用交互式监督分类将三门湾海岸带的土地利用分为水体、林地、裸地、建设用地和农业用地。研究结果表明：近40年三门湾人工岸线和基岩岸线变化最大,分别增加了80.3 km和减少了79.3 km;近40年三门湾海岸带面积累计增加了130 km²,建设用地和水体是围填海新增土地的主要利用类型,主要的土地转移形式为裸地向建设用地、农业用地的转变以及林地转为建设用地;近40年三门湾岸线分形维数由1.22减小至1.201,人工岸线比例和建设用地占比分别上升了13%和22.57%,总体上呈现向海推进、人工化加强的趋势。人类活动是造成三门湾岸线及海岸带变化的主要原因,随着对海岸带保护与合理利用的推进,三门湾海岸带开发利用格局正逐渐稳中向好。     

江苏中部海岸全新世中期温暖期风暴潮频率的研究

通过对采集于江苏省盐城市上冈镇的三个柱状沉积剖面(W,M,E)的岩性特征及其对比关系的分析、沉积物14C年代的测定以及沉积物样品的粒度、磁化率特征的分析,结合有孔虫和颗石藻的分析结果,判定研究沉积层段为全新世中期的潮滩沉积.孢粉分析结果显示当时的气候较现在温暖.以潮汐层理的周期性特征为依据,对以泥为主的潮滩沉积剖面中每隔10~20cm有规律出现的一层砂作了分析,结果表明这一沉积特征为季节性的潮滩沉积旋回.在此基础上,观察沉积剖面中的风暴潮事件的记录状况,估算出剖面中记录的与9711号台风风暴潮强度相当的风暴潮的发生频率为二至四年一遇,而依据盐城市东台梁垛河闸多年的现代最高潮位资料,应用耿贝尔(Gum-bel)曲线拟合法计算出的9711号台风所引起的风暴潮频率为十二年一遇,即全新世中期温暖期的台风风暴潮的频率比现在大.据此推测全球变暖后台风风暴潮的频率将会增加.     

天津市滨海新区滩涂开发利用特征的遥感分析

为评估滨海滩涂开发利用对生态环境和水资源利用的影响,提出了滩涂开发利用特征遥感分析方法。该方法基于Landsat遥感影像,先利用阈值分割与目视解译相结合的方式解译人工岸线,再定位滩涂开发利用区并对其土地利用进行分类识别,然后通过人工岸线和土地利用的时空变化,分析揭示滩涂开发利用特征。采用2002—2018年五个时期Landsat遥感影像,利用该方法分析了天津市滨海新区滩涂开发利用的时空演变特征。结果表明该方法不受潮位影响,能够科学准确地反映滩涂开发利用特征。截至2018年,滨海新区人工岸线由2002年的146.22 km增加至315.69 km,增加了115.9%;累计围填海350.76 km~2,为滨海新区增加了15.5%的土地资源;滩涂开发利用区新增的建设用地面积为63.43 km~2,超过滨海新区新增建筑面积的20%;陆地区域未利用土地面积仅3.58 km~2,而滩涂开发区内尚未利用的土地为228.05 km~2,为未来发展提供了重要的后备土地资源。时间上,滩涂开发利用从2002年起步,2006—2014年扩展速度最快,此后明显回落,主要集中于2006—2014年;在空间上则以天津港与南港工业区附近为主。     

近40年来海州湾海岸线时空变化分析

以Landsat MSS、TM、ETM+影像和HJ-1A CCD1影像为数据源,对海州湾大陆海岸线1973-2013年的变迁进行了连续监测,定量获取了海岸线信息,解译了岸线摆动区内土地利用类型,对近40 a来海州湾大陆海岸线时空变化和海岸开发方式进行了系统分析.结果表明:海州湾岸线长度及类型动态变化显著,岸线长度整体增加,海湾面积不断减少,岸线类型以人工岸线为主;岸线整体向海推进导致陆域面积净增65.54 km2,变迁速率时空分布不均,变迁主要发生在岚山港、绣针河口至柘汪河口、兴庄河口至西墅、连云港港岸段,城镇扩张导致20t0-2013年变迁最为剧烈,速率达122.9m/a;海岸人为开发是海州湾岸线变化的主导因素,且开发方式时间异质性显著,早期以盐业、养殖业为主,20世纪80年代开始港口码头建设比例显著增加,进入新世纪以来,用于城镇建设的围填海规模大幅增长,尤其是2010年之后已成为海州湾地区海岸开发的首要方式.     

唐山市海岸线变化特征及环境影响效应分析

对唐山市1979-2012年以来5个不同时期的遥感数据进行解译,结果显示33年间海岸线长度增加了81.8 km。岸线变化主要受人类活动的影响,其变化对应了经济发展的三个时期:1979-1991年是海洋工业和海水养殖业从起步到迅速发展的阶段,盐田、养殖池等人工堤坝岸段快速增长;1991-2000年是港口发展起步,海洋工业和海水养殖业平稳发展的阶段,各类岸线长度增长缓慢;2000-2012年是曹妃甸区、唐山港等重大工程建设迅猛发展的阶段,港口岸线迅速增长。受海岸线变化的影响,唐山沿海沙坝—泻湖地貌体系遭到了破坏,曹妃甸海域海洋水动力条件发生了改变。预测至2020年,在沿海经济开发的影响下唐山市海岸线长度将继续增加。     

滨海断裂带珠江口段的重磁资料解释

通过重磁资料系统处理、研究、解释,确认滨海断裂带珠江口段的存在,且是一条规模巨大特征明显的断裂带,深度在30 km以上,呈NEE向展布,是由滨岸断裂带和滨海断裂带界限的高重力地质块体带,重力、航磁梯度带或灰度带图像反映清楚。在浅部,它与NW和NE向断裂互有切割,不过,NW向断裂切割滨海断裂带和NE向断裂带的频度更高,图像更清晰。在10 km以深,NE、NW向断裂基本上消失,阻截在滨海断裂带内,某些资料认为,NE向莲花山断裂带往西南入海(本区)转为NEE走向,从重磁资料分析,这些NEE走向断裂其实是滨海断裂带的一部分。莲花山断裂带进入本区后,仍以NE45°左右方向,经深圳、香港,至万山群岛被滨海断裂带截断,图像清楚,不存在NE向转NEE向现象。滨海断裂带是一条活动性较强的断裂带,在珠江口段,强势不改,它与NW、NE向断裂交汇并相互切割,具备5级以上地震构造条件,尤其是与形成时代新、活动性较强的NW向断裂交切部位(如镇海湾、广海湾、崖门、澳门、担杆列岛地区)。但是,NW向断裂在本区较浅,不如粤闽、粤桂交界地区深(≥30 km),所以本研究区(段)地震强度应低于后者。     

临海疏港公路对台州湾水动力影响的模拟研究

为论证疏港公路对台州湾水域的影响,收集并分析了台州湾及附近海域水文、水下地形等资料,针对台州湾潮流运动特性,建立了大范围平面二维潮流数学模型。利用实测资料从潮位过程、流速流向等方面对数学模型进行了验证计算,模拟台州湾的潮流运动特征。若采用全实堤结构形式,疏港公路建成后,沿公路两侧局部范围的潮动力主要表现为减小,其中南侧减小显著。头门岛南侧原规划港区范围的潮动力减幅均超过5%,其中规划内港池处在潮动力减小20%以上的区域内,潮动力减小10%的等值线在南山岛附近水域。白沙东南侧水域的潮动力仍有微幅增加。位于疏港公路北侧的北洋涂以东附近水域,潮动力明显减小,减幅为5%的等值线在北洋涂围堤4 km以东。头门岛与东矶岛、田岙岛、石坦岛之间的潮汐通道内潮动力有不同程度的增强,增强幅度在2%以上;大竹山北侧水域潮动力增强幅度大于5%的水域面积近22 km2。采用疏港公路开口方案,疏港公路建成后,沿疏港公路的潮动力变化稍大,其它海域潮动力变化强度小。北洋涂东侧海域的潮动力明显减弱,减弱幅度大于5%的区域限于离围垦堤东2 km范围内;以大竹山东北角点为中心,方位角约350°方向,有一带状潮动力减小区,其中减小2%的带宽约1.5 km,减小5%的带状位置离大竹山最远约2.2 km,该流速减小区位于开口区涨潮流的东侧,有淤积趋势;从大竹山到头门岛段疏港公路的北侧,潮动力减小区总体呈"半哑铃"状,其中减小5%的等值线离公路或岛岸窄处仅300 m、宽处也只有700 m左右,该潮动力减小区均为浅水区;头门岛东侧水域和东北侧潮汐通道内的潮动力微幅增加;小竹山附近的潮动力也稍有增加。总体而言,方案没有引起头门岛北侧水域不利于开发建港的潮动力变化。通过对不同疏港公路方案和规划港区方案实施引起的工程海域流场变化和潮动力的分析论证得出,疏港公路全实堤形式会引起规划港区水域的潮流速较大幅度地减弱,在此基础上港区按规划方案建成后,港池和航道均有较严重淤积。疏港公路麂晴山至大竹山段开口2 km、大竹山至头门岛实堤方案有利于保护性开发头门岛港口资源。研究表明,从潮流泥沙角度而言,头门岛北侧水域也具备建港条件。     

长江口南汇边滩冲淤变化规律与机制

根据1842—2004年海图资料分析发现,南汇边滩存在近百年尺度的强烈冲刷—淤积旋回。长江主泓走南港或北港是造成冲刷期"北滩、东滩淤积,南滩、过渡带冲刷"或淤积期冲淤态势反相的主要原因;冲刷期内风暴强度和频数明显多于淤积期,造成冲刷期滩面叠置记忆的是暴风浪成因的"高滩冲刷、低滩淤积"的冲淤态势,而淤积期保存的是弱风浪成因的"高滩淤积、低滩冲刷"叠置增强的剖面特征。尽管三角洲整体冲淤态势的转变主要受流域来沙量的控制,但不同岸段受河口河势分水分沙作用、潮流和波浪等共同作用,明显存在此冲彼淤、冲淤动态调整等特征。已有的入海泥沙含量阈值研究以点代面或以局部代整体,这是造成阈值估算偏高的主要原因。2003年三峡水库开始蓄水后平均年输沙量154 Mt/a已低于低阈值184 Mt/a,但三角洲尚未如预测那样发生由净淤积向净侵蚀的转变。已有的河口水文观察资料显示,水体含沙量也未发生明显下降,这可能是潮控型三角洲潮流对泥沙在河口的再分配起主导作用,并可能由此延长三角洲冲淤转变对入海泥沙量减少的滞后。今后需进一步加强潮控型河口复杂过程的综合研究,提高对泥沙含量阈值估算和应对可能面临的海岸侵蚀及其相关的环境地质灾害的能力。