现代黄河三角洲钓口叶瓣体沉积相及其沉积动力环境特征

The Huanghe River captures the Diaokou River in 1964 and forms a deltaic lobe in the subsequent 12 a. The progradational process of the Diaokou lobe is in associated with complicated evolution of riverine sheet flooding,merging, and swinging. On the basis of 11 borehole cores and 210 km high resolution seismic reflection data set,the sedimentary sequence and dynamic environment of the Diaokou lobe(one subdelta lobe of the modern Huanghe River Delta) are studied. The stratigraphy of the lobe is characterized by an upward-coarsening ternary structure and forms a progradational deltaic clinoform. Totally six seismic surfaces are identifiable in seismic profiles, bounded six seismic units(SUs). These SUs correspond to six depositional units(DUs) in the borehole cores, and among them, SUs 4–6(DUs D to F) consist of the modern Diaokou lobe. Lithological and seismic evidences indicate that the delta plain part of the Diaokou lobe is comprised primarily by fluvial lag sediments together with sediments from sidebanks, overbanks, fluvial flood plains and levees, while the delta front part is a combination of river mouth bar sands(majority) and distal bar and deltaic margin sediments(minority). As a result of the high sedimentation rate and weak hydrodynamic regime in the Huanghe River Delta, the sediments in the delta front are dominated by fine-grained materials. The grain size analysis indicates the Huanghe River hyperpycnal-concentrated flow shows the suspension, transportation and sedimentation characteristics of gravity flow, and the sediment transportation is primarily dominated by graded suspension, while uniform suspension and hydrostatic suspension are also observed in places. The strength of the hydrodynamic regime weakens gradually offshore from riverbed, river mouth bar, sidebank, distal bar subfacies to delta lateral margin and flooding plain subfacies.     

现行黄河三角洲叶瓣蚀积演化对动力环境的影响

现行黄河三角洲地貌演化已使河口动力环境发生了显著变化,但黄河改道清8汊后,现行河口以及废弃河道清水沟河口动力环境如何变化尚不清楚。基于1976、1995和2002年黄河三角洲实测水深数据,应用Delft3D模型对清水沟流路不同时期冬夏季河口动力环境进行了数值模拟,定量研究了黄河三角洲地貌演化对动力环境的影响。模拟结果表明,黄河现行三角洲地貌演化导致河口动力环境发生了显著变化,1976年河口动力环境弱,随着河嘴向海突出,1995年河口处涨、落潮最大流速较1976年增长了约60%~90%,潮致剪切力增大约2倍,冬季大风条件下浪致剪切力较1976年增加1个数量级,2002年黄河改道清8汊入海后,现行河口处涨、落潮最大流速较1995年减小约20%,潮致剪切力减小1/3,冬季大风条件下浪致剪切力是1995年的1~2倍,而废弃河道河口处涨、落潮最大流速较1995年减小约20%~40%,潮致剪切力减小约20%。黄河三角洲动力环境变化也显著影响了入海泥沙的搬运与沉积,造成清水沟河口呈“南肥北瘦”形态,且废弃后侵蚀速率不断降低。同时,地貌形态与动力环境之间的耦合关系对黄河三角洲冲淤模式的转变有重要影响。     

黄河清水沟流路稳定性分析

根据１９８９年５月和８月枯、洪水两个季节黄河拦门沙区及河口海区地质和水文调查资料，结合黄河利津水文站近几年的径流量和输沙量变化，对黄河清水沟流路稳定性及其影响因素进行综合分析研究。结果表明，近年来黄河来沙量渐少是清水沟流路稳定的重要因素之一，随着河口向南转向海动力作用较弱的莱州湾，海水沿河上溯力逐渐减弱，河流泥沙得以更顺利入海，并在口门外沉积；现流路河口海域的水动力作用虽然较弱，但涨，落潮流的分布     

现代废黄河口表层沉积物的年代际空间分布与主控因素

基于现代废黄河口的不同年代表层沉积物粒度资料,研究了废河口区表层沉积物的年代际空间分布特征及变化趋势;结合水动力、地形地貌资料,探讨了影响表层沉积物空间格局的主控因素。研究结果表明,现代废黄河口表层沉积物空间分布存在限制的年代际变化特征,不同年代空间分布总体表现出近岸较粗、离岸变细的趋势。1992年研究区表层沉积物粒度总体较细;1992—2000年研究区表层沉积物显著粗化;2000—2007年大部分区域表层沉积物进一步粗化;2007—2015年研究区表层沉积物空间分布无明显变化。研究区表层沉积物的年代际空间分布特征受沉积动力环境及其导致的年代际冲—淤演变格局影响,随着研究区的抗侵蚀能力增强,其表层沉积物的空间分布基本无较大变化。     

Temporal and spatial variations of the Huanghe River mouth bars

1 Introduction T aking the average riverbed elevation ofthe riverm outh from its upstream side to its dow nstream sidew ithin a m outh area as a base line, there is usually asand sw ell standing higher than the base line. If thesw ellis form ed in the distributary channel,itis consid-ered as “a longitudinalbar”;ifitis offornearthe riverm outh,itis called “m outh bar”(Jiand H uang,1995a),such as the cases in the C hangjiang R iver andQ iantang R iverm outh areas(see Figs 1 and 2). Fig. …     

黄河在调水调沙影响下的入海泥沙通量和粒度的变化趋势

基于1950-2013年的黄河水文泥沙资料,系统研究了黄河实施调水调沙以来入海泥沙在通量、粒度组成和时间分布上的变化特征,揭示了调水调沙影响下黄河入海泥沙的变化趋势。在2002年黄河实施调水调沙以来,6-11月平缓均衡的持续性高水沙量取代了调水调沙之前7-10月峰值尖瘦的汛期特征,汛期与非汛期差异减小,入海水沙通量的季节性特征显著改变。随着调水调沙的逐年实施,河床泥沙颗粒粗化,临界起动功率不断增大,而调水调沙期间的径流量峰值基本稳定,径流对下游河床冲刷效率不断降低,导致入海泥沙通量持续降低、泥沙颗粒变细。可以预见,黄河河口的淤积将会大大减缓,入海的泥沙将更多地沉积在远离河口的区域,维持河口三角洲叶瓣冲淤平衡的临界泥沙量将会加大。     

流域人类活动与降水变化对黄河三角洲造陆过程的影响

利用海图和遥感影像资料,确定了不同时期黄河三角洲的造陆速率,并将造陆速率的变化与流域降水和人类活动的变化相联系.研究发现,三角洲造陆速率与年降水量之间具有正相关关系,与各项水土保持面积和人类引水量之间具有负相关关系.运用多元回归分析方法,建立了黄河三角洲造陆速率与年降水量、梯田林草面积、淤地坝造地面积、人类年引水量等因子之间的多元回归方程.该方程表明,年降水量越大,三角洲造陆速率越大;梯田、林草面积和淤地坝造地面积越大,三角洲造陆速率越小;人类净引水量越大,三角洲造陆速率越小.     

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究.结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%.两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显.长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂.     

基于遥感反演的莱州湾悬沙分布及其沉积动力分析

选用1986-2004年不同时期的LandsatTM/ETM+影像,利用2004年黄河口附近实测数据推导的表层悬浮泥沙浓度反演模型,结合水文气象资料、多年水深数据和极端天气数模结果,研究了莱州湾西南近岸海域表层悬浮泥沙分布特征,结果表明,受黄河丰枯水期的影响,莱州湾西南部海域悬浮泥沙高浓度区主要分布于黄河口附近海域和西南沿岸,其枯水期的覆盖范围一般大于丰水期的。受潮流高流速场控制,黄河口外悬沙浓度高值区与海底泥沙堆积区对应较好,泥沙主要来源于陆源输沙和泥沙再悬浮;在西南近岸浅海区悬沙浓度高值区主要形成于泥沙的再悬浮,在近岸出现轻微冲刷。风等其他海洋动力因素,一般情况下对悬浮泥沙扩散的程度和范围具有一定的影响作用,但悬沙受潮流场影响而形成的总体扩散趋势未发生改变;极端条件下,风暴潮流使莱州湾西南部近岸浅海区的悬浮泥沙浓度显著增加。     

广利河口拦门沙的沉积特征与冲淤过程的研究

为给广利河口航道的建设提供科学依据,通过对研究区现场调查,查明了广利河口拦门沙水动力特征、海底地形、底质特征和地层垂向分布特征。在进行沉积物分析与历史资料对比分析的基础上,探讨了拦门沙体的沉积特征和冲淤过程。分析认为,广利河口拦门沙是在浅海-潮坪基础上接受广利河、支脉河和溢洪河携运泥沙堆积而成,海岸滩涂沉积物和黄河口水下岸坡物质对拦门沙的发育也产生了一定的影响。在河流和海洋动力作用的改造下,现在拦门沙基本进入冲淤平衡时期。但近期由于人工因素的影响,拦门沙顶出现暂时的淤积。研究结果还表明：拦门沙体北侧水动力作用明显强于南侧,航道设计为东偏南较好。     

黄河清8出汊河口泥沙异重流特征及其时空分布

选用1996年9月5—6日黄河口新口门水文泥沙同步观测资料,采用距离倒数加权插值法(IDW)生成河口泥沙异重流的含沙海水密度、流速和含沙量随时间变化的等值线图。基于此,分析了黄河口泥沙异重流发育形成的时空变化特征,并结合遥感影像和水下地形图进一步探讨了泥沙异重流对河口沉积的影响。研究结果表明,黄河口(新口门)泥沙异重流发育频繁,且其形成时的含沙海水密度与老河口相似;泥沙异重流的空间分布与水下三角洲泥沙堆积体及河口沙嘴的形态存在明显相关,泥沙异重流的存在直接影响河口前缘泥沙的沉积,但对侧缘的影响不大;泥沙异重流形成初期,在低高潮涨潮阶段中的一次较小的涨落潮周期内其形成和消亡过程与潮流的涨落潮周期呈正向对应关系,且在这一时段的涨憩时泥沙异重流的泥沙含量达到最大;流速垂向分布为泥沙异重流形成初期流速小于上层海水流速,且层次分明,随其进一步向深海运动流速呈增大再减小的趋势,至三角洲前缘陡坡段其底层流速大干中上层海水流速。     

废黄河口海域的悬沙输运机制研究

废黄河三角洲是南黄海内陆架的重要物源。为深入探索废黄河口海域沉积物输运机制,利用2015~2016年夏季与冬季在废黄河口外海域10个站位获取的现场沉积动力数据,计算潮不对称参数、余流、悬沙输运量等。分析结果表明,废黄河口海域沉积物输运模式存在显著的空间差异,大部分海域悬沙沿等深线向南输运,仅在近岸侧局部悬沙向岸或向北输运、离岸最远处站位向北输运但输运率较小;近岸浅水海域以平流输沙为主,其他离岸区域以再悬浮作用为主。由于流速和悬沙浓度之间的相位差,导致余流(净水输运)方向与净悬沙输运方向存在差异。研究沉降速度与悬沙输运涨落潮不对称的关系,发现沉降速度越大,悬沙输运的不对称性就越显著;沉降速度是造成近底部流速与悬沙浓度相位差的主要原因,导致废黄河口外净悬沙输运存在显著的垂向差异。     

黄河入海水、沙通量变化对黄河口及邻近海域环境资源可持续利用的影响 Ⅱ. 黄河断流和入海流量锐减所引起的海洋环境变化

传统的观点认为，河水流入大海是一种浪费。为了充分利用河水资源，在大河干流筑坝引水、发电，据美国学者Milliman(1997)统计，1950年世界上大坝的数量约为5000座，20世纪80年代疾增到40000多座。大量淡水被贮存或用在陆地，入海径流便大幅度减少，导致大河河口及其邻近海域生态环境发生重大变化，海洋生物资源遭受到重大损失。加利福尼亚湾内科罗拉多河河口三角洲及其滨海区原为美国西南部最大的沙漠湿地，湿地资源极为丰富，海湾区曾是世界上鱼类最多、捕鱼量最高的海区之一，具有海洋生物资源非常丰富的良好生态环境。然而，由于科罗拉多河多道筑坝截流、入海径流量锐减，导致部分湿地干枯、生态环境退化、水质下降，海湾内捕鱼量急剧减少，许多依赖河流冲淡水发育的生物之生存发育面临毁灭的威胁；密西西比河三角洲区的湿地、潟湖区也因该河干流上大坝的不断兴建而导致生态环境退化；埃及阿斯旺大坝兴建后，由于入海水、沙等物质通量的大幅度减少，使地中海东部海区的沙丁鱼产量下降了近83%，海岸遭受强烈侵蚀，三角洲面积不断缩小。20世纪70年代初期，印度的恒河兴建法拉卡大坝，河口三角洲西岸陆域出现了明显的海水倒灌现象，同时引起了印、孟两国20多年的分水之争。     

现行黄河口拦门沙的形态和演化

根据１９８４年、１９８７年、１９８９年黄河口拦门沙的实测资料，在阐明黄河口拦门沙的形态特征的基础上，利用实测水深资料计算冲淤量，分析其形成和演化规律及演化的机制。为治理黄河口的淤积，以延长现行流路提供了科学依据。     

黄河三角洲体系

黄河水少沙多、频繁改道的特性使黄河在历史上不仅仅形成一个单一的河口三角洲(或称简单三角洲),而且形成了一个复杂庞大的三角洲体系。这种三角洲体系在目前世界各大河中堪称罕见。 自1855年以来,在渤海形成的现代黄河三角洲,发生过十余次尾闾摆动。每次尾闾摆动     

黄河口水下三角洲海底冲蚀沟发育的动力机制探讨

根据老黄河口外水下三角洲海底冲蚀沟的地貌特征,用动力学方法分析了其形成发育机制.结果表明,波浪近底流是冲蚀沟形成发育的主导因素.冲蚀沟内的湍流及其次生的横向环流构成了复杂的流场,由此产生的边界切应力对冲蚀沟的侵蚀及沉积物的悬浮、扩散起重要作用.冲蚀沟的断面形态与流场结构密切相关.     

黄河口大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的耦合分析

为探究复杂环境下的河口大型底栖生物群落结构特征,研究了黄河口及其毗邻海域内14个站位的底栖生物群落结构及其与主要环境因子的耦合关系。研究结果表明调查海域底栖生物群落组成和结构的空间异质性较高。底栖生物优势度不明显,优势物种集中于河口附近站位。生物多样性随离河口距离增加而增加,物种丰富度和生物多样性指数等的高值区均出现在远离河口的渤海湾和渤海中部站位,低值区位于近河口站位。对底栖生物群落的非参数多维排序(nMDS)和等级聚类分析显示,底栖生物群落结构相似性较低。丰度/生物量曲线(ABC曲线)分析显示,黄河口底栖生物群落整体上处于稳定状态,但近河口和莱州湾中西部站位受到干扰影响,群落结构不稳定。研究还表明生物量大的底栖生物(软体动物)倾向于向重金属含量较高的站位聚集。综合沉积物化学、预测毒性和底栖生物群落结构变化的评价结果可知,远离黄河口的沉积物环境质量普遍较好,而河口附近的沉积物环境质量较差。     

黄河口滨海区冲淤演变与潮流不对称

涨落潮不对称是河口滨海区流场的重要特征,在泥沙输运和地貌演变过程中扮演着重要的角色.本文基于实测水深地形、沉积物粒度、水文泥沙观测等资料,分析了黄河口滨海区的冲淤变化、泥沙输运和沉积物特征.同时,本文利用Delft 3D模型模拟了黄河口滨海区的流场,并计算了不同条件下涨落潮流速的不对称分布,结合上述分析,探讨了黄河口滨...     

Sediment transport off the Huanghe (Yellow River) delta and in the adjacent Bohai Sea in winter and seasonal comparison

Based on the data on the current velocity, water temperature, salinity, turbidity and concentration of suspended sediment collected in November 2006 along three survey transects at three time-series, ship-based stations off the Huanghe (Yellow River) delta, and at twenty-four grid survey stations in the adjacent Bohai Sea, sediment transport off the Huanghe delta and in the adjacent Bohai Sea under winter regime were studied and compared with those from the summer season.     

黄河清水沟流路水沙组合和河口三角洲发育的宏观特性

黄河清水沟流路1976～1995年期间入海水沙偏少,年际和年内变化丰枯交替,河口三角洲的冲淤变化与入海水沙大小密切相关;分析其剖面淤积形态、洲面淤积造陆情况和泥沙淤积的空间分布,表明河口三角洲发育存在着初期迅速增长、中期快速增长、后期平缓增长的宏观特性和规律,根据水沙变化与河口三角洲增长面积的定量关系以及对未来入海水沙的预估,认为清水沟流路河口三角洲的发育将继续维持平缓增长的态势.