黄河三角洲河口段海岸线动态及演变预测

黄河淤积造陆形成黄河三角洲,黄河三角洲地区表层均为第四系全新统松散沉积物,以细颗粒的粉砂为主,呈松散—稍密状态,孔隙度较高,稳定性较差,极易受到海洋动力侵蚀造成海岸蚀退。随着黄河断流天数逐年增多,使黄河来水来砂量逐年递减,在黄河淤积和海洋动力交互或共同影响下,现代黄河三角洲海岸线迅速地发生着淤进蚀退交替的演变。自1976年黄河人工改道走清水沟流路以来,黄河三角洲河口段海岸线总体处于淤进状态。对河口地区1986—2004年间遥感图像进行比较分析,发现有关岸线位置的原始数据间存在近似的二元一次线性相关关系,通过建立回归模型,对2005—2010年河口地区海岸线形态进行了演变预测。预测结果表明,2005—2010年间黄河三角洲原河口沙嘴前端处于蚀退状态,而北汊1流路附近有一直淤进扩张的趋势。     

基于遥感的黄河三角洲海岸线变化研究

以黄河三角洲的Landsat TM/ETM+影像(1989~2009年)为数据源,采用遥感与地理信息系统技术,对黄河三角洲的岸线与面积变化进行监测。结果表明:1989年以来,黄河三角洲的岸线形状及长度均发生了较大变化,其中北部的刁口河流路区岸线向内陆蚀退明显;清水沟流路区的岸线整体向海域推进,部分区域有蚀退现象;神仙沟流路区主要为人工海堤,岸线变化不大。黄河三角洲的整体面积在1989~2009年处于增加中,但2006~2009年,面积变化为负值。从淤蚀情况来看,1989~2009年,黄河三角洲的淤蚀强度经历了"和缓-剧烈"的过程。这说明20年来黄河三角洲整体上处于增长发育中,但2006年后三角洲整体上呈现蚀退现象,同时黄河三角洲的淤蚀情况变得比以往更剧烈,意味着更强的海陆交汇作用和岸线变化。黄河的入海流路、水沙量、降水量等是影响三角洲岸线变化的重要因素,而人工堤坝能够在一定程度上维持海岸线的稳定。对黄河三角洲海岸线变化的研究有助于有效地管理和保护区域的社会和生态环境。     

现代黄河三角洲海岸演化研究

通过不同年代海图或地形图对比、不同年代的卫片对比、野外地质调查、不同年代潮滩剖面测量及对比等,研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期的冲淤速率及其发展演化趋势。黄河尾闾1996年6月进行人工改道向东流入海,开始堆积现代黄河三角洲的第11个叶瓣,推测这次改道可能是第3个亚三角洲形成的开始,使黄河三角洲的发展呈第一、第二、第三亚三角洲逐次向东偏北方向推进之势。现代黄河三角洲及莱州湾海岸带可分成7个冲淤状态不同的岸段：大口河至顺江沟岸段为相对稳定海岸段;顺江沟至挑河口岸段为弱蚀退岸段;挑河口至106站岸段为强蚀退岸段;106站至孤东油田段为石堤护岸强制稳定海岸段;孤东油田至大汶流海堡岸段为强淤进岸段：大汶流海堡至淄脉沟岸段为弱淤进海岸段;淄脉沟口至胶莱河口岸段为稳定海岸段。预测10a内,各海岸段的冲淤状态基本保持不变,但各海岸段的蚀退或淤进速率有逐渐减缓之趋势。人类活动对岸线的变迁有明显影响。     

黄河三角洲近期海岸线演变与预测

选择1976—2020年9期Landsat卫星遥感影像提取海岸线,从海岸线类型多样性指数、海岸线粗糙度、岸线变迁速率对黄河三角洲地区岸线近期演变进行定量分析,并对2030年海岸线形态进行预测,结果表明： 44年来,海岸线类型多样性指数变大,海岸线类型趋向多样化;海岸线形态粗糙,海岸线粗糙度曲线由相对平滑变为相对粗糙,形成众多“锯齿”状波动,后逐渐变平滑;河口地区岸线快速向海推进,河口两侧地区岸线则以退蚀为主;部分人工岸线向海快速推进后基本保持不变;经预测,2030年黄河三角洲河口地区,清8汊流路附近及宋春荣沟至虎头崖段岸线向海延伸,东风港至孤东油田段海岸线以侵蚀后退为主。     

1996-2020年黄河口清水沟流路海岸线动态演变及其与水沙量的关系研究

海岸线演变及其动态监测对沿海地区生态保护和可持续发展至关重要。受自然过程和人类活动的影响,黄河三角洲海岸线始终处于动态变化之中。本文基于1996-2020年黄河口Landsat系列卫星影像,利用数字岸线分析系统(DSAS),探讨了近25年来黄河口海岸线动态演变规律及其对黄河输沙量变化的响应关系。研究发现：现行河口地区海岸线平均向海淤进速率为260 m/a,老河口岸线平均变化速率为-167 m/a。调水调沙前,河口岸线整体处于蚀退阶段;调水调沙后,现行河口岸线初期快速淤进,后速率逐渐减缓,老河口始终处于蚀退状态。年内尺度上,现行河口岸线在调水调沙年份汛期前后淤进明显,非调水调沙年份汛期前后淤进缓慢,老河口岸线变化基本与年际变化一致。调水调沙前后,黄河入海泥沙量对岸线演变的影响程度加大,在年内尺度上对汛期前后现行河口岸线变化作用显著(R²=0.93)。     

近50年来刁口废弃亚三角洲海岸线变迁速率分析

刁口亚三角洲自废弃以来海岸地貌发生了巨大变化,监测海岸线的变化对于保护和开发海岸带具有重要意义。本文以1976—2021年间典型年份的Landsat遥感影像和Google Earth高分辨率影像为数据源,通过RS、GIS技术对刁口废弃亚三角洲地区的岸线进行提取,最后用数字岸线分析系统对1976—2021年间的海岸线变迁进行定量分析。结果显示:1976—2021年间海岸线以均值–23.24m/a的速率向陆蚀退,侵蚀程度逐年减弱,且海岸线时空变化特征显著。就侵蚀程度而言,刁口河口及东侧烂泥湾地区侵蚀强度最大(–165.49 m/a),挑河口—刁口河口岸段次之(–127.61 m/a),东北侧防海大堤岸段最小(–80.66 m/a)。1976—1986年研究区岸段处于快速侵蚀状态,蚀退面积达102.7 km2; 1986—2006年处于持续侵蚀后退状态,蚀退面积约为88.79 km2;2006—2016年基本达到冲淤平衡状态,2016年面积和2006年相差不大;自2016年呈现缓慢蚀退状态,年均蚀退速率为仅2.51 km2。岸线长度总体上表现为减少趋势,但在1996年成为最低点后有所增加。刁...     

基于冲淤面积法的莱州湾东岸典型岸段地貌冲淤演变定量研究

本文选取莱州湾东岸地貌冲淤演变较为典型的界河口—石虎嘴岸段为研究对象,在海图、地形图和遥感影像等多源信息基础上,利用Arcgis提取6条岸线,采用冲淤面积法对不同时期的地貌演变进行定量分析。研究结果表明:近50年来,界河口—石虎嘴岸段以蚀退为主,伴有部分淤进。蚀退面积为13.2×10~5m~2,时间集中在1959—1969年、1984—1998年,其中界河口附近蚀退尤为严重;淤进面积为9.5×10~5m~2,时间集中在在1959—1969年、1998—2006年,其中石虎嘴岬角附近淤进最为剧烈。进一步分析表明,10年尺度上,界河口—石虎嘴在海岸工程、水库拦沙和水产养殖等人类活动的影响下,发生了5次岸线蚀退和淤进的交替。     

黄河三角洲刁口岸段岸线近期演化规律

根据历史图件与卫片对比,提出黄河三角洲刁口岸段近期岸线演化过程:填湾取直——快速淤进——逐步稳定——快速蚀退——缓慢蚀退——逐步稳定,还指出黄河泥沙的来源与分布,指出河口区动力环境的变化直接影响着岸线的进退速率和范围。     

6000年来我国低平海岸线的冲淤变化及其对海岸带开发的影响

自约 6ka前我国海岸轮廓形成以来 ,海岸线主要呈淤进状态。在距今 6～ 3ka前 ,因黄河等河流泥沙主要填淤平原洼地 ,岸线稳定微涨 ;在距今约 3ka至 2 0世纪 60年代 ,河流以巨量泥沙使海岸线 ,尤其是低平的平原海岸线迅速外移 ;最近 30 a来 ,因为黄河等河流入海水沙大量减少 ,造成目前除行水河口处淤涨外 ,多数岸段转为侵蚀或稳定 ,且被侵蚀岸线有逐渐扩大的趋势。这种变化导致了新淤土地的减少 ,也破坏了原有的沙滩、湿地资源 ,需要采取一些措施以减少海岸侵蚀带来的损失     

黄河三角洲前缘桩106至黄河海港岸段海底地形冲淤变化研究

1976年黄河改道从水清沟入海后,黄河三角洲前沿桩106至黄河海港岸段的海底地形遭受强烈侵蚀,岸滩不断蚀退。黄河三角洲强侵蚀岸段岸线监测资料与历史资料分析研究结果表明,1985-2004年该区最大侵蚀深度达7.5 m,其强侵蚀区中心位置经历了由西北向东南移动的过程,范围不断缩小,目前局部地区已发生淤积现象。种种迹象表明,从冲淤并存和以侵蚀为主向冲淤平衡过渡的现象还将长期进行下去。     

入海泥沙减少背景下黄河清水沟亚三角洲海岸线的发育与演化

三角洲岸线的变迁是研究地貌冲淤最直接的要素。黄河三角洲是世界上发育最快的三角洲,研究其海岸线变化规律和演化趋势对地区生态环境保护、海洋资源开发、基础设施建设等至关重要。本文在前人研究的基础上,采用修正归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）与多年水频率指数（Multi-year Water Frequency Index, MWFI）相结合的方法对1976–2021年期间典型年份的207幅遥感影像进行岸线提取,使获取到的海岸线更具科学性和代表性,并在此基础上通过定量计算分析了海岸线的时空演变及其稳定性特征,以此探讨黄河清水沟亚三角洲海岸线自1976年以来的演化机制。研究结果表明：（1）总体上,清水沟亚三角洲海岸线演化呈现先快速向海淤积后波动稳定的趋势,以1996年和2002年为节点划分为“快速发育” “缓慢发育” “动态平衡”3个阶段;（2）45年来,研究区海岸线稳定性持续增强,其中孤东海堤段岸线与黄河清水沟亚三角洲南部岸线保持相对稳定,而清8汊河口段岸线与清水沟废弃河口段岸线较为活跃,其岸线稳定性指数基本低于0.5;（3）陆上三角洲淤积、侵蚀中心的迁移同河口位置变动相对应,尤其是淤积中心的迁移与河口位置变动之间在经度向存在明显的正向关系,R² = 0.690 4;（4）黄河入海泥沙减少、河口位置迁移以及人类活动对三角洲海岸线的发育演化影响显著。从长远来看,在黄河入海泥沙持续减少的背景下,三角洲的未来仍面临侵蚀的威胁。     

现代黄河三角洲海岸线变迁及滩涂演化

通过对遥感影像数据和实测水深数据的研究,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,分析了现代黄河三角洲河口区滨海湿地面积的变化规律。结果表明,黄河1976年改道清水沟流路以来,三角洲海岸线总的变化趋势是现行河口海岸线明显向海淤进,而北部废弃河口岸线则明显侵蚀后退,南部莱州湾地区冲淤幅度不太明显,岸线变化不大。1976年黄河改道清水沟流路初期,滩涂面积快速增长,1976—1987年滩涂面积呈环状分布;随着滩涂围垦以及油田建设等人类活动的进行,同时清水沟流路发育成熟,河口造陆速率减缓,导致1981—1987年这一时段滩涂面积略有减少;1996年清八出汊,黄河再次改道,新河口迅速淤积,故河口沙嘴冲刷的沉积物南移,使得1998年滩涂面积稍有增长;此后新河口淤积的同时老河口侵蚀,再加上人为活动的不断影响,滩涂面积又呈减少之势。     

黄河三角洲孤东近岸冲淤演变及其影响因素

为更好地了解近40年来孤东近岸的演变过程,以研究区剖面水深地形、Landsat影像和利津站水沙数据为数据源,采用遥感技术及数理统计法对研究区域岸线及面积变化进行监测计算,并分析1976—1986年、1986—1996年、1996—2002年、2002—2014年4个不同阶段的冲淤演变及影响因素。结果表明:(1)孤东近岸经历"强淤积-冲淤平衡-侵蚀-强侵蚀"4个阶段。孤东近岸海域由淤积向侵蚀转变始于1996年,且在2002—2014年间侵蚀最为严重,大部分近岸海域蚀深达到6～8 m,侵蚀最大深度超过8 m;(2)等深线变化时空差异明显,蚀退最先出现在北侧,且近岸5 m水深区域内冲淤变化较水深10 m内敏感;(3)研究区近岸侵蚀,离岸淤积,剖面冲淤平衡位置由CS19剖面的11 m水深变化到CS21剖面的5m水深;(4)黄河入海水沙的减少、河口人工改汊、孤东大堤建设和海洋动力作用都对孤东近岸的冲淤演变产生影响,维持研究区冲淤平衡的年均来沙阈值为3.78亿t/a。通过此来进一步探究孤东近岸演变进程,为孤东近岸防护提供科学指导。     

湛江湾填海工程对海床冲淤的影响预测

建立了湛江湾泥沙数学模型,模拟了湛江湾海床冲淤演变,模拟结果表明,湛江湾海床较为稳定,年冲淤强度小,模拟冲淤分布与历史海图资料得出的长期演变趋势符合。模型用于湛江湾围填工程对海床冲淤变化的影响预测,结果表明工程后海床冲淤强度没有明显的改变。另外,优选了围填方案,估计了港池的淤积强度。     

1973 年以来射阳河口附近海岸蚀淤变化遥感分析

以射阳河口北部扁担港口和射阳河口南部斗龙港口之间的海岸作为研究区,基于1973,1987,2000和2013年四期Landsat影像提取了该岸段岸线,并进行了时空变化分析。结果表明,射阳河口以北的扁担港口—射阳河口岸段仍处于侵蚀状态,呈现侵蚀—淤积—缓慢侵蚀的变化格局,40 a间侵蚀面积为12.6 km2,淤积面积为1.0 km2;射阳河口以南的射阳河口—斗龙港口岸段处于淤积的态势,呈现淤积—快速淤积—缓慢淤积的格局,40 a间淤积的面积为223.1 km2,仅在2000~2013年间该岸段北部出现了侵蚀。结论是虽然射阳河口以南岸段仍总体处于淤积的过程中,但是近年来江苏海岸的侵蚀范围已经扩展到了射阳河口以南,这证明了江苏海岸侵蚀岸段有进一步扩大的趋势。     

套尔河湾海域泥沙冲淤特征——兼论黄河改道后三角洲的冲淤演化

将1855年、1934年、1959年、1984年的海图的深度基准面换算成为当地黄海平均海水面,把它们的深度变化转换成泥沙的冲淤变化。研究了套尔河湾海域及黄河改道后三角洲的冲淤演化规律,行水时是快速淤进;改道后,初期是强烈的侵蚀和冲刷,随着时间的推移,其速率均逐渐减慢,达到岸滩平衡剖面塑造后,发育为轻微淤进或此冲彼淤的稳定海岸。提出:冲淤速率≤0.056km/a,贝壳堤迅速发育是海岸稳定的标志;冲淤速率≤±0.084km/a,贝壳滩开始发育是海岸向稳定演化的标志。本海域5—10m海区的坡度小于1/2000,是平衡剖面海域的标志;坡度小于1/1500,是向平衡剖面发育的标志。这对认识近代黄河三角洲的冲淤演变以及对套尔河湾海岸的开发建设,都具有重要意义。     

黄河三角洲海岸线动态变化规律与预测研究

通过10帧黄河三角洲地区不同时相卫星遥感影像对比和利用实测水深资料,对1976年以来黄河三角洲海岸线的冲淤变化规律及过程进行分析研究。利用遥感监测数据构建海岸线演变回归模型,对海岸线的未来形态变化进行预测。研究结果表明,三角洲总岸线长度自1992年来逐年减小;刁口岸段自1976年来由持续侵蚀向冲淤平衡过渡;新河口岸段自1976年来不断淤积扩张,但近年来陆域面积开始出现缩小趋势。     

长江口年代际冲淤演变趋势预测与应对策略

受流域来水来沙条件变化及河口大型工程建设的综合影响,长江口呈现新的冲淤格局,为预测未来演变趋势,本研究基于前期研究中建立的长江口年代际冲淤演变预测模型(Delft3D),未来情景考虑不同来沙量条件和相对海平面上升速率。预测结果表明,到2035年长江口整体以冲刷为主,口内河段主槽和浅滩边缘冲刷较明显,仅高滩局部淤积;到2050年口内河段保持净冲刷状态,拦门沙地区在现状来沙量条件下略有淤积,但在极端低来沙量条件下转变为净冲刷状态,海平面上升对拦门沙地区冲刷具有一定抵消作用,但不会使冲淤状态产生本质改变。本研究分析认为,长江口局部区域未来冲淤趋势可能对河口综合治理与保护产生不利影响,针对新格局条件下的滩槽河势稳定、重要洲滩保护、重大工程安全评估、冲刷致灾研判以及海堤防护标准再评估等方面提出了对策建议,可为新时期长江口综合治理与可持续发展提供参考。     

福建围填海及其对海洋环境影响的遥感初探

把遥感技术应用于海岸带现状的动态研究和遥感海洋环境反演是当前遥感应用的热点之一。文章主要利用美国资源卫星专题扫描仪(thematic mapper,TM)遥感影像研究福建围填海状况及大陆海岸线的变化,通过ENVI、ArcGIS软件对研究区遥感影像进行处理,实现海岸线的自动提取、土地分类,以监测福建围填海的动态变化。通过相同季节的中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)遥感影像反演福建海域海水表层温度及叶绿素浓度等海洋参数来了解围填海对海洋环境的可能影响。