胶州湾海岸线的演变与发展对策研究

以史为鉴,可以知兴衰。通过追溯胶州湾海岸线的开发史,比对胶州湾海岸线的历史变化,调查分析胶州湾海岸线的现状,分析胶州湾海岸线演变的驱动力,研究胶州湾海岸线的保护措施和开发利用规划,从而为胶州湾海岸线的科学发展和持续使用提供决策依据。     

胶州湾的成因及演变

胶州湾为一断陷盆地,棋盘格式构造起着主要控制作用。燕山运动晚期奠定了构造格局,全新世海侵形成了今日海湾面貌。该文对盆地形成的火山成因观点提出不同看法,对指导本区域找水、找矿、预防地震等灾害均有重要意义。     

基于卫星遥感的长江口岸线演化分析

通过对1987、1993、1999、2006和2010年5个时相的Landsat卫星遥感数据分析,利用适合长江口岸线演变研究的遥感波段组合,获得了长江口南北两岸20多年来岸线演变的信息,结果表明,1987-2010年期间,研究区内岸线的总长度由526.7 km增长到579.7 km,高潮线以上陆地面积增加541.48 km2,其中,以海门市的南部海岸、崇明岛北岸和东岸、浦东新区的东部岸段以及长兴岛北部和横沙岛东部岸段变化最为明显,并且它们以不同的速度向海淤进。20多年来,造成岸线变化的原因有长江输沙、港口建设和围填海工程建设。今后应密切关注长江口岸线的变化,了解其变化规律,预测其未来变化的趋势。     

乐清湾水域纳潮量演变分析

基于1965年以来的不同时期水深地形数据和卫星遥感影像资料,对乐清湾岸线和不同特征值水深所围水域面积的历史变化进行研究,根据GIS技术计算乐清湾近50年的不同水域面积的演变特征。利用实测地形资料和水文数据建立乐清湾海域二维潮流数学模型分析乐清湾水域纳潮量的演变情况。结果表明:(1)乐清湾海域纳潮量近50年减少3.16×10~8 m~3,2013年较1965年减少17.69%,年均递减速率由0.06×10~8 m~3/a增加至近年的1.96×10~8 m~3/a;(2)海湾不同区域围填海造成相应海区水域面积的缩减,但纳潮量对水域面积改变的响应程度有显著差别。内湾滩涂围垦对乐清湾不同湾区纳潮量影响十分有限,外湾围垦对纳潮量的影响由外湾向内湾明显递减。漩门湾二期工程显著改变乐清湾的潮流形态,造成各个湾区纳潮量均出现大幅度的调整。本研究可以为海湾的生态环境保护和预测海湾的发展趋势提供量化的参考数据。     

近30年红河三角洲岸线演变

基于1987—2015年Landsat遥感影像,运用ENVI与MapInfo软件提取岸线,分析红河三角洲近30年岸线演变规律,并结合历史岸线、红河多年径流量与输沙量,以及过境该海域多年热带气旋数量等数据,初步探讨红河三角洲岸线演变的影响因素。研究表明红河三角洲岸线在时间上呈前进与后退交替变化特征,其中巴拉特河口以南的岸段以后退为主,河口北部岸段总体以前进为主。巴拉特河口地区淤进与蚀退变化频繁,主要与上游建坝导致入海沙量变化以及台风造成的侵蚀有关。     

近三十年来曹妃甸岸线岛体时空演变特征分析

在对1979年、1987年、1991年、1997年、2002年-2005年、2008年、2012年十个时期曹妃甸遥感影像图解译的基础上,从自然地理学角度对岸线和岛体历史演变趋势进行系统分析,得到曹妃甸岸线和岛体动态变化。研究结果显示,曹妃甸岛体面积在近半个世纪发生了较大的变化,由0.34 km2增加为227.34 km2;岸线整体表现为向海推进,1979年曹妃甸陆域岸线25.21%为自然岸线,之后自然岸线比例逐渐减少,自2002年起人工岸线占据了曹妃甸陆域岸线的全部,2012年岛体整体人工岸线长度较1989年自然岸线增长10倍之多;岛体在自然演变时期呈现中部侵蚀、两端淤积、端点延长、西向漂移且中心点逐步向大陆靠拢的变化特征,自2005年起自然状态岛体已不复存在。     

有机农药六六六对胶州湾海域水质的影响——水域迁移过程

根据1979—1984年(缺少1980年)的胶州湾水域调查资料,分析了胶州湾水域有机农药六六六(HCH)的垂直分布,提出了六六六的水域迁移过程,研究结果表明,此过程出现3个阶段:从污染源把六六六输出到胶州湾水域、把六六六输入到胶州湾水域的表层、六六六从表层沉降到底层。在胶州湾,六六六的垂直分布按照时空分布来划分区域。在时间尺度上,一年中的春季、夏季和秋季;在空间尺度上,把胶州湾水域分为3部分水域:湾内、湾口和湾外。通过不同的时空区域六六六的垂直分布,进一步提出了六六六的水域迁移机制,阐明了六六六垂直分布的规律及原因。     

人工干预下河北省淤泥质海岸岸线演变及其环境效应分析

以多期地形图、海图, 多时相航空影像图、卫星遥感数据, 多年实测数据为主要数据源, 综合运用GIS 软件室内判读与野外实地调查相结合的技术方法, 系统分析了人工干预下河北省淤泥质海岸岸线近50 a（1956～2006 年）来演变过程、动因, 深入探讨了海岸岸线演变特征及其对周边岸滩产生的环境效应。结果表明： 河北省淤泥...     

2009年夏季胶州湾同步调查浮游植物群落结构特征

根据2009年8月17日14:00胶州湾21个大面站的同步调查资料,研究了夏季胶州湾浮游植物群落结构特征。共检出浮游植物3门35属65种,平均细胞丰度为77.2cell/m L,硅藻在物种数量和细胞丰度上占绝对优势。主要优势种为中肋骨条藻Skeletonema costatum和大洋角管藻Cerataulina pelagica。夏季胶州湾浮游植物表层细胞丰度的平面分布趋势为北部高于南部,垂直分布趋势为从表层至底层细胞丰度明显降低。表层浮游植物的Shannon-Wiener指数和均匀度指数的分布显示胶州湾西北部和南部浮游植物群落结构更加稳定。与环境因子的相关分析表明浮游植物细胞丰度与盐度呈负相关,与硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐呈正相关。     

胶州湾近期海岸线、水深变化研究

以胶州湾1952,1985和2005年的海图为依据,对海岸线位置、海岛、海礁、等深线及水深等自然信息数字化后,对胶州湾近期海岸线、水深的变化进行了分析.研究表明,1952年至今胶州湾海岸线由自然岸线向人工岸线不断转化,岸线长度一直呈现为减少的趋势;1952年至今胶州湾海岸线长度减少了30.39%.1952-1985年之间胶州湾2,5,10 m水深区域面积减小,而20 m水深区域面积基本保持不变.而1985-2005年之间胶州湾2 m水深区域面积有少量减小,但5,10,20 m水深区域面积均有少量增加.水利工程、围海工程和自然环境的变化是引起胶州湾岸线和水深变化的重要原因.     

胶州湾沉积环境演变的分析

从剖析表征沉积环境演变的生物学、地质动力学以及地球化学指示因子入手,系统总结了近年来胶州湾沉积环境演变研究的进展,揭示了诸如有孔虫、沉积物粒度、生源要素、污染物及有机质等众多指示因子以及它们的相关组合与环境演变的关系。综合分析表明,胶州湾沉积速率较低,属于缓慢淤积的海湾,是一个典型的潮汐汊道系统。胶州湾的沉积环境演变分为4个阶段:陆相、三角洲沼泽相、海陆过渡相和海湾相。在过去的50 a中,特别是近20 a来,由于受人类活动与工业排污的影响,胶州湾的沉积环境发生了显著的变化,海域面积大大减少,陆源输入已经成为胶州湾沉积物的主要来源,沉积速率不断增加,局部海域特别是河口附近污染加重。这些变化都是通过各种生物、地质动力和地球化学因子来综合体现的。     

胶州湾海岸线历史变迁的分形分析

使用网格法以1987-2006年间5景经过精确校正的Landsat-TM遥感图像为基本资料,计算出了胶州湾海岸线的分形维数,其值为1.090 1(1987年),1.090 3(1992年),1.082 9(1997年),1.076 2(2003年)和1.080 1(2006年).结果表明,1987-2006年胶州湾海岸线分形维数先后经历了缓慢增大、减小、再增大的三个变化阶段.胶州湾较大规模的海岸工程是其岸线分形维数减小的主要原因,而较小规模的海岸工程和自然过程则是其分形维数增大的原因.     

胶州湾沉积环境与潮汐汊道演化特征

研究了胶州湾沉积物输运格局，沉积速率和潮汐汊道演化特征，结果表明，胶州湾口门水道内的悬沙净输运是从湾内指向湾外，湾内水体悬沙浓度终年较低，胶州湾的泥沙来源较少，沉积速率较低。历史上的围垦活动虽造成了纳潮量的减少，但口门过水断面面积并未减小。胶州湾是一个地貌演化缓慢，口站过水断面面积小于均衡状态面积的汊道系统。今后，可应用沉积动力学等方法确定维持港口和航道资源所需的纳潮量，结合纳潮海湾的环境保护和生态建设，定量地确定胶州湾的围垦潜力。     

胶州湾海水中硼的研究

首次实验研究胶州湾海水中的硼,胶州湾表层海水中硼的浓度为３．２４ ～３ ．８７ｍｇｋｇ－ １ ,Ｂ／Ｃｉ比值为０ ．１８１ ～０．２１５ ,平均值为０ ．２０４ ±．０ ．００９ 。Ｂ／Ｓ比值为０ ．１００～０ ．１２０,平均值为０ ．１１３ ±０．００５。湾内硼的分布,低值区在李村河口沧口湾附近,而在湾的东西两侧、东北角及湾口区域海水中硼浓度则较高。湾内海水中的硼主要靠湾外海潮输入。因湾内无常年径流流入,盐度分布变化小,硼浓度随盐度及氯度变化不明显。相对于北黄海水,胶州湾海水硼平均迁出量８．６５％ ,胶州湾海水中的硼表现为非保守性质。     

近70年胶州湾水动力变化的数值模拟研究

采用无结构三角形网格海洋模式FVCOM,基于胶州湾不同年代的岸线和水深地形条件,建立胶州湾及其邻近海域各年代的三维潮汐潮流数值模型,从数值模拟角度分析和比较胶州湾不同年代纳潮量、潮汐潮流、水交换率等水动力参数的变化。结果表明:随着胶州湾水域总面积不断缩小,纳潮量在逐渐减小,2008年全湾的纳潮量相对于1935年减少了31.5%,约合3.9×108 m3;海湾流场结构变化很小,流速呈减小趋势;胶州湾欧拉余流"团团转"的多涡结构基本保持不变,最大值都发生在团岛附近;海湾的水交换能力趋弱,对整个胶州湾水体的半交换时间进行海湾平均,不同年代5套岸线下海湾的水体半交换时间分别是37.0 d,36.7 d,39.2 d,39.7 d和40.8 d。     

胶州湾海域大型底栖生物的调查与研究

根据2003年6月初对胶州湾海域的调查资料,分析了该海域的底栖生物的种类组成及生物量分布。共鉴定了40种底栖生物,平均总生物量为23.93g/m2,平均栖息密度为400个/m2。调查结果表明,生物量受盐度影响,而栖息密度受水深和有机质含量影响。胶州湾由于受污染缘故,多样性指数远低于3,生物群落呈非健康状态,并与20世纪90年代的调查结果相比较发现,生物量呈严重下降趋势,而栖息密度呈上升趋势。     

胶州湾水域有机农药HCH的分布及水质标准

根据1986年4、7和10月的胶州湾水域调查资料,通过对有机农药HCH在胶州湾水域的分布、来源和季节变化的分析,研究结果表明：HCH含量在整个胶州湾水域都非常低,在这1 a中都〈0.100μg/L,在胶州湾水域HCH含量都优于国家一类海水水质标准,水质在HCH含量方面更加清洁;水体中HCH的表层含量已经没有季节变化,这...     

胶州湾地磁场特征及其工程地质意义

通过对胶州湾进行大比例尺磁力测量,绘制了胶州湾磁力异常图。胶州湾磁异常呈以下特征：在胶州湾中北部为变化较平缓的正磁异常区,梯度变化较小。西部则是NW向条带状强磁变化异常区,磁异常正负变化剧烈,呈明显的条带状展布。胶州湾东北角磁异常则表现为团块状分布,并以正异常为主。南部表现为混合异常,上部(大致为胶州湾最中间地带)磁异常为近东西向条带状展布,而胶州湾南部基本呈NE向正负相间分布。上述磁异常现象表明,胶州湾的断裂构造比较发育,在NE向断裂构造大背景下,从磁异常分布图上可以清楚地判别出NW向及近东西向断裂分布,这些断裂对胶州湾的工程建设将产生不利的影响。     

胶州湾口海区磁力异常特征及构造解释

通过对胶州湾湾口海区磁力异常进行的定性和定量解释,并结合其它地质地球物理资料的综合分析认为,测区内存在1条NW向断裂、2条WNW向断裂及3条NE向断裂。其中NW向断裂(F3断裂)是1条新发现的断裂,属右旋断裂构造,并被多种中基性岩脉所填充。根据区内断裂构造的组合交切关系推定,F3断裂比沧口断裂活动时代要早,为非全新世活动断层。