基于RS 和GIS 的近代黄河三角洲滩涂变化分析

黄河携带泥沙入海不断淤积而形成丰富的滩涂是三角洲地区重要的后备土地资源, 掌握滩涂的空间分布及演化特征对合理开发滩涂, 加强滩涂资源的保护和可持续利用, 促进黄河三角洲高效生态经济区发展都有重要意义。选取近代黄河三角洲地区1989 年和2000 年landsat TM/ETM+影像, 利用基于专家知识的监督、目视判读分类方法, 提取了两个时期内不同行政区域和不同自然岸段的黄河三角洲滩涂信息。通过土地利用类型转换矩阵分析了滩涂与其他土地利用类型间的相互转化关系, 得出1989～2000 年间, 黄河三角洲中潮位滩涂主要向林草地(15.9%)、海域(12%)、其他用地(7%, 含已围待用地)和养殖、盐田用地(6.3%)等土地利用类型转化; 同时又有36.5%的海域、6.5%的水域和2.5%的林草地转化为滩涂; 而总体上滩涂面积呈减少趋势, 减少面积为246.42 km²。海洋动力作用、黄河断流、人类活动是致使滩涂面积减少的主要因素。     

苏北辐射沙洲区间流系分布格局及对大气强迫力的响应

苏北辐射沙洲海域由10余条主沙脊和10余条主水道组成,其沙脊群间水动力的消长决定了沙洲的生成、发展及消亡,形成了滩槽相间、水道交错的独特地貌。黄海旋转潮波与东海前进潮波交汇于沙洲中心弶港,在沙洲外围诸多流系如黄海沿岸流、苏北沿岸水和长江冲淡水等影响下,又受复杂地形和大气强迫对浅水作用的影响,沙洲间余环流结构呈现4种环流结构迥异的特征。本文利用2006-2012年间8次共23站一年四季、涵盖主要沙脊和水道间准同步调查数据,以及沙洲南部4站长达1个月以上连续观测的ADCP资料,结合吕四和洋口港海洋站气象水文数据,分析了沙洲间余流四季输运分布格局,并重点讨论和分析了沙洲南部余流与风应力的响应关系。     

黄河三角洲桩西101站潮沟地貌形态及其水动力学研究

在潮沟下游，横跨且生趣与潮沟的横断面设了５个观测站，进行了２４ｈ的水动力测量。结果表明，涨落潮流速流向不对称，在潮沟内，涨落潮流流速差别很大，涨潮流流速最大为９ｃｍ／２，而落潮流流速最大可达３８ｃｍ／ｓ。据推测，潮沟内之所以落潮流流速明显大于涨潮流流速，可能是由于潮沟与岸线斜交有关。     

黄河入海径流对河口海域盐度影响研究

为研究黄河入海径流变化条件下河口附近海域盐度扩散特征,以更好地保护河口海域生物资源多样性,本文以黄河下游利津水文站的长序列实测径流数据资料为基础,利用近海水动力模型FVCOM,分析径流变化对黄河口海域盐度的影响规律。结果表明：黄河口与莱州湾之间存在顺时针的环流系统,在余流作用以及涨落潮方向的影响下,黄河冲淡水长期向莱州湾扩散;丰水期黄河冲淡水几乎影响了整个莱州湾,27盐度锋可以到达莱州湾中部,27等盐线的表层包络面积为2 665.61 km²,占莱州湾的1/4左右,枯水期低盐度水只有向南扩散的趋势,27以下的低盐度水集中分布在黄河口门附近,27等盐线的表层包络面积只有199.65 km²;5月份,随着入海径流量增加,27等盐线扩散的范围、距离、方向都会发生明显变化。在对近海生物资源有迫切保护需求的情景下,适当减少其他用水户供水量以增加入海生态径流量,可以有效改善黄河口海域附近的盐度情况,为生物资源的生长繁殖创造良好条件。     

黄骅港地区潮滩过程与港口选址

对黄骅地区潮滩过程的基本特征进行了讨论,结果表明,该区潮滩发育主要受黄河泥沙的控制,黄河从本区或其附近入海期间是潮滩迅速淤涨期,当黄河远离本区时,潮滩便开始退缩进入调整期。目前本区潮滩过程的主要物质是潮滩本身的沉积物。漳卫新河的来沙是本区的主要物源。本潮滩的潮下带宽达9km以上,破波带外界在约4．0m水深处,港址选在泥沙活跃的破波带内是值得商榷的。建议港口建设应尽量避开破波带．     

电阻率法监测黄河口海床沉积物固结过程现场试验研究

为了研究黄河口海床沉积物固结过程中电阻率同工程力学性质指标的对应关系,探索海床土体固结过程的新型原位监测技术,本文在黄河刁口流路三角洲叶瓣潮坪上,现场取土配置黄河口快速沉积形成的流体状沉积物和观测研究粉质土海床的固结过程。利用静力触探、十字板剪切试验、孔隙水压力监测等原位土工测试手段,实时测定固结过程中海床土强度变化和孔隙水压力消散过程;同时通过埋置自行研制的环形电极探杆,实时测定海床土固结过程中的电阻率变化。通过对比分析海床土电阻率与工程力学性质指标的同步测定数据发现:黄河口饱和粉土的电阻率与微型贯入试验测得的土体贯入强度,静力触探试验测得的比贯入阻力,十字板剪切试验测得的不排水抗剪强度(峰值强度、残余强度)均呈乘幂关系,且相关性良好;海床沉积物在固结过程中的电阻率与孔隙水压力呈负线性相关性。     

黄河口门位置及入海径流变化对莱州湾盐度分布的影响

2020年黄河丰水期入海径流量是往年平均值的2倍以上,必然会引起河口水动力和盐度分布的动态变化。本作者基于有限体积海岸海洋模型(Finite Volume Community Ocean Model, FVCOM),模拟2020年黄河冲淡水在丰水期和枯水期的扩散情况,研究黄河口以及莱州湾海域的盐度分布状况变化,以及径流量变化和口门变迁对黄河冲淡水扩散的影响,模型结果与观测结果吻合较好。模拟结果表明,黄河口西北侧潮流沿岸线方向,随着涨落潮呈西北-东南向往复;黄河口以南包括莱州湾的潮流均随着涨落潮呈东北-西南方向往复。高流速区域主要集中在黄河口和莱州湾北部,在0.5m/s以上。在余流作用下,大量的黄河冲淡水会涌入莱州湾,丰水期时27psu等盐线包络面积占到整个莱州湾的1/4左右。径流量和风的变化主要影响羽流的扩散面积,而口门的变迁会改变其扩散方向。黄河冲淡水经北向口门入海主要影响莱州湾区域,经东向口门入海更多地会向北扩散。通过对2020年黄河口及莱州湾海域盐度分布的分析,为黄河入海径流管理及莱州湾渔业资源保护提供科学参考。     

黄河三角洲治理规划研究综述

近年来随着黄河三角洲社会经济的发展,迫切要求对黄河三角洲实施大规模开发。随着黄河上中游社会经济的发展,黄河进入河口地区的水沙情况也发生了较大的变化。针对黄河三角洲地区出现的新情况、新问题,对近年来黄河三角洲地区防洪、防潮、水资源利用、滩涂资源开发等方面的规划研究进行了综述,并建议了今后的主要研究方向。     

西南黄海近岸低盐水体的来源与输送机制

In the southwestern Yellow Sea there is a low-salinity and turbid coastal water,the Subei Coastal Water(SCW).The origins of freshwater contents and thus the dissolved terrigenous nutrients in the SCW have been debated for decades.In this study,we used a well-validated numerical model to quantify the contributions of multiple rivers,i.e.,the Changjiang River in the south and the multiple Subei local rivers(SLRs) in the north,in forming this yearround low-salinity coastal water.It is found that the freshwater contents in the SCW is dominated by the Changjiang River south of 33.5°N,by the SLRs north of 34.5°N,and by both sources in 33.5°–34.5°N.Overall,the Changjiang River contributes ~70% in the dry season and ~80% in the wet season of the total freshwater contents in the SCW,respectively.Dynamics driving the Changjiang River Plume to flow northward is the tidal residual current,which can even overwhelm the wind effects in winter seasons.The residual currents turn offshore near the Old Yellow River Delta(OYRD) by the collision of the two tidal wave systems,which transport the freshwater from both sources into the interior Yellow Sea.Water age experiments show that it takes 50–150 d for the Changjiang River Plume to reach the SCW in the spring and summer seasons,thus there is a 2-month lag between the maximum freshwater content in SCW and the peak Changjiang River discharge.In the winter and autumn seasons,the low salinity in inner SCW is the remnant Changjiang River diluted water arrived in the previous seasons.     

基于机载LiDAR与潮汐推算的海岸带自然岸线遥感提取方法研究

海岸线对于海岸带保护与管理具有重要意义。海岸线现场测绘施测周期长且在地形复杂的区域施测难度大,基于遥感影像的海岸线判绘对解译人员的要求高,难以获取严格意义的海岸线。针对上述问题,本文提出一种基于机载LiDAR与潮汐推算的自然岸线遥感提取方法:基于机载LiDAR系统获取的航空正射影像解译瞬时水边线,应用LiDAR系统提取的DEM和建立的高程系统转换模型,通过潮汐数据推算研究区域的海岸线。通过与“908专项”航空遥感调查岸线结果比对,按本文方法所提取的3种自然岸线(砂质岸线、基岩岸线和淤泥质岸线)的均方根误差分别为1.66,5.23和32.48 m。结果表明,该方法可用于砂质岸线和基岩岸线的提取,且具有无需开展现场测量工作的优势,可提高海岸线提取的效率。     

现代黄河三角洲沉积物临界剪切应力研究

为研究现代黄河三角洲沉积物临界剪切应力空间分布特征及其影响要素,本文在现代黄河三角洲不同沉积区域,垂直海岸线布设测线,采用黏结力仪进行沉积物临界剪切应力测试,并在相应测点开展沉积物物理力学性质与粒度成分测量工作。研究结果表明高潮滩沉积物临界剪切应力最高,在1.1~4.02Pa之间,沉积物不易发生侵蚀,含水量低、干容重大、黏粒与粉粒含量高、平均粒径小、不排水剪切强度大是高潮滩沉积物临界剪切应力偏高的重要因素;中潮滩沉积物受生物活动影响显著,临界剪切应力在0.10~1.90Pa之间,生物活动扰动、生物排泄及遗体遗迹的程度与数量是造成不同区域测试差异的重要原因;低潮滩沉积物临界剪切应力很低,在0.08~0.80Pa之间,沉积物极易发生侵蚀,含水量高、干容重偏低、砂砾含量高、平均粒径大、不排水剪切强度小是其典型的沉积物物理力学性质,也是造成低潮滩沉积物临界剪切应力普遍低于高潮滩的重要原因;现代黄河三角洲沉积物临界剪切应力区域特征表现为北部沉积物临界剪切应力水平最低,在0.11~0.4Pa之间,东部最高,在2.8~4.55Pa之间,南部与东北部居中,分别在0.63~0.84Pa与0.83~2.99Pa之间,东北部空间非均匀性分布显著,粒度组分的分异是导致沉积物临界剪切应力区域差异显著的重要因素,黏粒含量高的沉积区域沉积物临界剪切应力普遍高于砂砾含量高的沉积区;与世界其他大型河口三角洲相比,现代黄河三角洲沉积物临界剪切应力水平偏低但非均匀程度较高。     

莱州湾西部沉积物粒度特征及沉积分区

基于莱州湾西部13个岩心柱样粒度组分与参数,运用Flemming粒度三角图,结合系统聚类分析方法,在对岩心柱样进行分类的基础上,将莱州湾西部划分为4个区域,即现代黄河口侧缘、广利河口北潮滩、莱州湾南岸和中部浅海区。根据粒度曲线特征,分析了每个区域内沉积环境的时空变化。结果证明:莱州湾西部百年来沉积特征建立在黄河形成沉积环境之上,沿岸短源河流对沉积环境产生了不同程度影响。现代黄河口侧缘沉积环境受黄河影响至今,沿岸河流改造作用较小;广利河口北潮滩沉积环境形成于黄河行水期间,目前广利河水系对原有沉积环境改造作用明显;莱州湾南岸小清河、弥河取代黄河成为影响沉积环境的最重要因素;莱州湾中部海域则受到沿岸河流的综合影响。沉积环境以广利河口为界限,呈现南北分异。北部沉积环境随时间变化明显,在垂向上反映了黄河多期次行水带来的沉积特征;南部沉积物质来源依次为广利河、小清河、弥河,沉积环境在水平方向上变化明显。     

Reply to Discussion: a critique of Possible waterways between the Marmara Sea and the Black Sea in the late Quaternary: evidence from ostracod and foraminifer assemblages in lakes ?znik and Sapanca, Turkey, Geo-Marine Letters, 2011

In their discussion of our 2011 paper dealing with possible waterways between the Marmara Sea and the Black Sea in the ??late?? Quaternary, based on data from ostracod and foraminifer assemblages in lakes ?znik and Sapanca, Turkey, Yalt?rak et al. (Geo-Mar Lett 32:267?C274, 2012) essentially reject the idea of any links whatsoever, be they between the Marmara Sea and the lakes ?znik and Sapanca, or further to the Black Sea via the valley of the Sakarya River. The evidence they provide in support of their view, however, is essentially circumstantial, in part conjectural, and also inconclusive considering the findings in favour of linkage between the Marmara Sea and the lakes at the very least, while the proposed connection with the Sakarya River valley remains speculative because of the lack of unambiguous data. On the other hand, Yalt?rak et al. (Geo-Mar Lett 32:267?C274, 2012) do raise valid points of concern which deserve careful future investigation, the most important being the possibility of sample contamination from dumped marine sediment used for construction purposes along some parts of the shore of Lake ?znik. We agree that a concerted multidisciplinary effort is required to address the many unresolved issues in connection with the potential waterways proposed by us and others before us.     

南黄海辐射沙脊群特大潮差分析

根据辐射沙脊群中部条子泥两翼沿海自建的4座潮位遥测站的实测记录,2012年10月17日新条鱼港站观测到了9.39m的特大潮差,不仅证实了20世纪80年代小洋口海域9.28m的潮差记录的可信性,而且刷新了此海域最大潮差记录。基于移动驻潮波和动力地貌理论,本文采用潮位实测分析、二维水动力数值模拟和潮滩地貌遥感解译等方法,阐述了特大潮差的动力成因及其地貌响应机理,提出了条子泥二分水同步潮位跳绳效应,从理论上分析了该海域实测特大潮差的合理性。如若改变最大潮差统计方法,该海域最大潮位差可达9.62m,关于辐射沙脊群对重新认识辐射沙脊群及中国沿海极值潮汐特征更具有创新价值。     

海岸趋势面应用技术比较分析

依据黄河三角洲潮滩海岸准同步断面实测地形点数据，进行地貌趋势面的多种技术方法处理。多项式回归方法能把握潮滩海岸三维形态的总趋势，忽略全部次一级形态特征；NearestNeighbor方法、Kriging方法和Triangulation W/线性插值方法均可以显示总趋势面上次一级形态——潮滩海岸沟盆体系。其中Triangulation W/线性插值法计算出的局部特征十分明显，但边界会产生很大误差。Kriging方法和NearestNeighbor方法在边界上处理得较好，Kriging方法图象过渡得非常自然，而Nearest Neighbor方法相对保留了矩形的处理特征。趋势面分析表明，潮沟—潮盆体系的形成与发展是表征黄河三角洲潮滩海岸时空谱系发育进程的重要指标。     

黄河口二维潮波泥沙有限元数学模型及应用(Ⅰ)——模型及其验证

分析了建立黄河河口泥沙有限元模型的必要性,并结合黄河河口实际情况,建立了黄河河口二维潮流和泥沙数学模型。从数学模型模拟计算得到的潮位、流速和冲淤验证结果可以看出,由模型模拟的潮汐和潮流的等海洋动力特性以及泥沙冲淤和海底变形都与实测资料一致,表明建立的河口泥沙二维有限元数学模型可进行黄河河口的潮汐、潮流和泥沙运动及海底冲淤演变的模拟与预测。     

黄河三角洲地区平原水库规模论证

黄河三角洲可垦荒地和滩涂面积大 ,开发条件优越 ,地下石油丰富 ,黄河口流路横贯三角洲 ,是三角洲地区开发建设的宝贵水源。黄河三角洲地区平原水库的建设规模是一项重要的工程规划指标 ,平原水库规模的大小 ,对三角洲地区国民经济和社会发展将具有重大的影响 ,因此必须从来水、需水以及可供水量等多方面考虑 ,综合分析和确定。通过方案计算和比较分析 ,黄河三角洲地区平原水库库容规模为 6641 0× 1 0 4 m3。     

末次冰期以来黄河变迁

本文认为黄河在末次冰期时代解体消亡，在晚更新世末期贯通，贯通后下游经历了漫流，填淤泻湖，堤坝束可决口演化阶段。     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

黄河三角洲潮滩发育时空谱系

研究黄河三角洲潮滩发育的时空话系指出：在时间上，黄河三角洲潮滩系由不同时期河口滩发育而成，各段潮滩发育时间因素的差异在比较形态学上有清晰反映，在空间上，并存着处于不同发育阶段上的四种类型（阶段）。由此构成了黄河三角洲前沿所特有的湖滩形态时空体系。