黄河三角洲水沙资源的开发利用

黄河河口的治理是稳定现行尾闾河道的重要途径，河口地区挖沙降河为黄河的治理，水沙资源的利用开辟了一条新的途径，是发展黄河三角洲经济的重要条件之一。     

黄河三角洲钓口叶瓣河道与岸线演化分析

现代黄河三角洲是由多个叶瓣组成,钓口流路叶瓣是1964—1976年形成,1976年之后废弃,这段时期历史记录相对比较完整。利用Landsat-TM卫星遥感图像,对黄河三角洲钓口叶瓣1964—2011年之间的岸线以及河道进行识别,结合历史测量资料,对钓口叶瓣岸线、河道变化规律进行了系统的分析。研究结果表明,1964年以来,岸线变化可划分为填湾取直—快速淤进—快速蚀退—缓慢蚀退4个演化阶段;河道变化可划分为漫流充填—河口突出—单一顺直—决口分叉—废弃5个阶段。     

古黄河三角洲若干问题的思考

孟村古黄河三角洲分流河道体系代表歧口三角洲超级叶瓣(700BC-11AD)的上三角洲平原沉积物，其下的三角洲沉积层序多属于更老的超级叶瓣。山东北部大口河至徒骇河口海岸700BC—1099AD多次受到黄河的影响，埕口—马山子东北部的海岸平原主要形成于893—1048年，那里岛链状贝壳堤开始形成的时间晚于1128年，与贝壳堤的^14C年龄相差700～1850a。苏北斗龙港口—弶港海岸平原地表之下约9m厚的沉积物主要是黄河入海泥沙在海流作用下向南搬运，并沉积下来。苏北黄河三角洲南界在谅港附近。自然地理和海洋地质工作者采纳“公元前602年或战国中期(公元前4世纪)发生第一次大改道”的观点是一个误会，实际上这是多数历史地理学家已经放弃的认识。     

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。     

黄河三角洲海岸及滨海区演变与河口流路、入海水沙的关系

黄河自1855年夺大清河道入渤海的140多年来，除1938年以前部分时段在河口段以上改道使现三角洲河竭和1938～1947年花园口人为决口夺淮入海外，其余100多年均在现三角洲上行河入海。由于黄河每年都携带巨量泥沙进入河口地区，并且在三角洲面上决口、分汊、改道频繁，使三角洲演变剧烈，海岸变化复杂。黄河输往河口地区的泥沙除一部分淤积在河口附近河道外，其余部分进入河口滨海区，其中大部分快速落淤在河口附近的近岸海域．还有一部分被海洋动力输往较远的海域。因此．黄河三角洲海岸演变与河口流路的变化和入海水沙的变化关系密切。     

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。     

黄河三角洲地区水资源利用研究

黄河河口三角洲地区具有丰富的土地后备资源 ,是我国土地资源开发潜力较大的地区之一 ,但黄河水资源的可供水量有限 ,尤其是近年来深受黄河断流影响之苦。研究黄河河口三角洲水资源利用具有重要的意义。通过对黄河河口三角洲的水土资源条件和开发利用现状的分析 ,研究了河口地区的来水量 ,在此基础上 ,对河口地区的水资源开发利用方案进行了研究。文中建议河口地区的黄河可供水量为 7.8× 1 0 8m3/ a,此量既可以满足河口地区社会经济发展的需水要求 ,又可以保证河口地区的生态环境和所需输沙入海水量。     

黄河口水下三角洲刁口叶瓣的核素分布与沉积特征

于黄河水下三角洲刁口叶瓣东侧获取柱状样K2,对其进行¹³⁷Cs活度分析,发现活度剖面在2.7和1.9 m处分别存在一个最大蓄积峰和次级蓄积峰,根据¹³⁷Cs的大气沉降规律并结合沉积物粒度数据与黄河输沙量,确定其最大蓄积峰对应于1964年,次级蓄积峰对应于1967年。柱状样的粒度组分以深度2.1 m为界可明显划分为两段,下段沉积物粒度组分稳定,上段砂粒含量明显增大并在1.9 m处达最大值。对柱状样²¹⁰Pb_ex的活度剖面分析表明,其呈现两段式分布:1.9～3.5 m为衰变层,0～1.9 m为混合层。分析结果表明¹³⁷Cs活度剖面的蓄积峰、沉积物粒度组分的改变以及²¹⁰Pb_ex活度的两段式分布均记录了黄河入海口的变迁,并与黄河入海泥沙量存在对应关系。本文统计了研究区1958—2014年的历史水深资料,分析得出钻孔所处海域在1964—1976年(刁口流路行河期)的淤积厚度远大于1976—2014年(清水沟流路行河期)的侵蚀厚度,因此柱状样K...     

黄河三角洲清水沟流路叶瓣体演化

根据历年卫星遥感资料和水深资料,对黄河三角洲清水沟流路叶瓣体演化和海底冲淤演化进行研究。结果表明,清水沟流路形成初期河口三角洲快速堆积,淤积中心厚度14m,1984年后河口三角洲淤积速度变缓,河口沙咀在波浪、潮流及科氏力作用下变得细长,并逐渐南偏,莱州湾内出现大面积的淤积,1996年黄河口人工改道后,在新河口处形成淤积中心,厚度4.5m。废弃三角洲遭受冲刷,原淤积中心成为冲刷中心。     

黄河三角洲海岸岸线和潮水沟体系发育及其分维研究 ——黄河三角洲潮滩海岸时空谱系研究Ⅲ

千年来，黄河三角洲地区尾闾入海河道在大口河－淄脉沟之间频繁摆动，各时期行水河口形成的河口滩均有宽大的潮间地带，但从地貌－沉积发生学上并不具备潮滩的性质；当行水河道摆走后，原河口滩摆脱了河口径流水沙的直接作用而被“废弃”。在海洋动力的作用下向潮成海滩的方向发育，“废弃”的时间越长，潮滩发育得越成熟。黄河三角洲洲边大多数海岸，属于处在不同发育阶段的潮滩型海岸；三角洲的东北角海岸地处区域M2分潮无潮点附近，被“废弃”的河口滩逐渐被励行强风浪作用剥平形成浪蚀型海滩。因此，黄河三角洲洲边并存三元谱系海滩，即河口滩、潮成海滩（潮滩）和浪蚀海滩，它们各具有自身的特点。本文将三角洲岸线和潮水沟体系分维D作为指标，对三角洲海岸发育时空谱系作进一步探讨。计算分析表明，区域内岸线分维与潮滩发育的时间成正相关，特大高潮岸线尤为明显，如古代黄河三角洲岩段岸线的分维值D为1．2356－1．1625，而近代黄河三角洲平均变化在1．091－1．18范围内。平均高潮岸线分维值D为有相应的一定程度的变化；对三角洲边不同发育年代（10^0-10^3a）的23个潮水沟体系进行m级分辨率分维值D测计结果显示，在行水河口滩区岸和发育时间短、潮差小的区段（如浪蚀海滩）沟系（含潮水沟和径流水道）的分维值D较小，平均变化在1．3854－1．4911范围内；废弃河口滩向潮滩演化时间较长的区段以及嘴间海湾和烂泥湾区段潮水沟体系的分维值D较大，它们平均变化在1．6246－1．8435之间，此为潮滩型海岸，基个发育了不同规模密集多级分枝的潮水沟。黄河三角洲各段海岸岸线和滩体上的沟槽系统的分维值可以作为岸滩在河－潮－浪和底质地形边界条件综合作用下，在时间维的进程中所形成的时空谱系的一项主要定位性指标。     

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。     

蒙特卡洛模型在现代黄河三角洲浅层沉积物压实速率模拟中的应用

在进行黄河三角洲浅层沉积物固结压实研究中,过去传统的方法通常基于钻孔和剖面,进行局部计算分析。为克服钻孔分布不均的局限性需研究整个现代黄河三角洲地区浅层沉积物的压实沉降特征,基于1987年黄河三角洲地区综合工程地质勘察获取的钻孔资料,采用了数学地质中的蒙特卡洛方法,结合土力学的分层总和法对整个现代黄河三角洲浅层沉积物的压实速率进行模拟,并分析了压实模拟的具体影响因素。结果表明当前浅层沉积物的90%累积概率(P90)的压实速率变化范围为0.18~9.07 mm/a,影响模拟沉积层的压实速率主要因素为沉积物的初始孔隙比、压缩系数和平均沉积速率,上述要素均与压实速率呈显著正相关,软土层应是浅沉积地层压实沉降的主要贡献层。提出按照时间序列分别对不同流路时期叶瓣进行模拟,更符合现代黄河三角洲地区的沉积环境和历史,并对比23个地面沉降水准监测数据,定量分离了浅层沉积物固结压实分量,其约占沉降总量的13%。     

黄河河口演变(Ⅱ)--(二)1855年以来黄河三角洲流路变迁及海岸线变化及其他

黄河自1855年夺大清河入渤海以来，由于自然或人为因素，在近代三角洲范围内决口、改道频繁。据史料记载及实际调查统计，决口改道50余次，其中较大改道10次(见表5)，即1855-1938年发生7次，1938年6月至1947年3月山东河竭，1947-1976年发生3次。1855-1938年三角洲上实际行水历时是一个复杂的问题，经多方查对历史文献，     

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。     

现代黄河三角洲钓口叶瓣不良地质现象

根据对钓口三角洲叶瓣体的钻孔、浅地层剖面调查资料,研究了钓口叶瓣体垂向地层结构特点,分析了因其所导致的潜在不良地质现象,如:地面沉降以及不均匀沉降、土体液化、软弱层及底辟、滑坡、差异冲刷,总结了其特征、成因模式及危害。因钓口叶瓣的地层结构特点与现代黄河三角洲整体地层结构特点相似,其所导致的不良地质现象也普遍存在于现代黄河三角洲。该区为埕岛油田所在地,在该区进行工程建设,应对这些可能存在的不良地质现象引起重视。     

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.     

黄河三角洲生态经济战略论

黄河三角洲现正处于大规模综合开发的前夜,面临着由自然生态系统向人工生态系统的急剧转化。本文通过对这一区域生态环境的预警性研究,提出了在黄河三角洲实现生态、经济、社会、科技协调发展的战略思想。     

现代黄河三角洲沉积物动态变化过程的特征与机理

黄河入海沉积物自河口进入海洋后,在重力、水动力、生物改造等一系列外部作用下,经历着堆积、固结、液化、侵蚀再悬浮、海床变形滑动以及后期改造等一系列动态变化过程。研究团队近十几年来针对现代黄河三角洲沉积物的动态变化过程,开展了一系列的室内外物理模拟试验与水下三角洲现场原位长期观测等研究工作。在各动态变化过程的特征与机理方面,主要得到了以下认识:快速堆积后沉积物的固结速度很快,1-2天便可达到甚至超过原始海床强度,海床发育有显著的各项非均匀性,并发育有"硬壳层"。粉质土海床易于累积孔隙水压力,发生沉积物"液化"现象,一方面会改变海床表层沉积物的抗侵蚀性;另一方面,在海床内部垂向渗流的驱动下,海床内部部分细粒沉积物会被"泵送"输运到海床表面,进而进入上覆水体成为再悬浮沉积物,即部分再悬浮沉积物来源于海床内部。黄河三角洲坡度极缓,海底滑坡可以在近于水平的坡度条件下发生。波致海床液化引起的地层重构或海床渗流导致的内部土颗粒运移,可能会将相对均匀的海床改造为层化结构,这对河口地区沉积层理的解读具有新的启示。     

海放湾淤泥质海滩剖面堆积过程的计算模式

分别于１９８６年１２月和１９８５年３月１日－１９８７年３月１日在海州湾进行了波浪和含沙量观测。运用所获资料以及本区长期水文、地形资料，采用流和学、沉积学和泥沙运动力学相结合的研究方法，建立了海州湾淤泥质海滩剖面堆积过程的二维计算模式。结果表明，在堆积型淤泥质海滩，由于浮泥的经常性存在，使波浪急剧衰减，其对岸滩的作用甚为微弱，潮流成为塑造淤泥质海滩的主要动力，岸滩在淤涨过程中，在平均高潮位下沿和平均     

基于Fisher算法对现代黄河三角洲叶瓣垂向环境演变的初步验证

黄河三角洲沉积环境复杂,自1855年以来形成多个三角洲叶瓣,为了验证Fisher算法在黄河三角洲沉积环境划分中的积极作用,在对取自黄河三角洲的柱状沉积物进行粒度分析的基础上,使用Fisher算法并借助DPS软件,对钻孔沉积物垂直剖面进行初步划分,同时与通过其他传统方法划分的沉积层序进行对比。结果表明:通过Fisher算法可以将研究区的沉积物划分为3层,分别为1.1~5.7,5.7~18.1及18.1 m以下,地层的分段结果与他人的研究结果相吻合。因此,采用Fisher算法对黄河三角洲沉积物进行层序划分是可行的。