长江口岸带冲淤及后备土地资源的沉降效应——以上海崇明东滩为例

长江口入海泥沙的淤积是上海后备土地资源的重要来源，分析岸带冲淤的演变．有助于对岸带经济圈特别是围垦促淤地区因经济工程活动引发的地面沉降问题的剖析。本文以上海崇明东滩为例，分析30年来的冲淤变化及未来趋势，并据此对新近沉积土的地面沉降效应作简要阐述。     

基于RS与GIS的南汇东滩围垦研究

RS和GIS技术是滩涂围垦监测最经济和有效的方法之一。本文基于1983年以来多期遥感影像,解译出了不同时期人工岸线的位置,在此基础上利用GIS技术分析了近30年来南汇东滩的围垦过程及其与滩涂淤涨速率的关系。结果表明,近30年来南汇东滩的围垦过程呈现＂由慢至快＂的发展趋势,经历了＂缓慢—稳步—高速＂三个发展阶段：（1）1983～1995年年均围垦速率约1.23km2/a,圈围速率较小;（2）1995～2000年为7.95km2/a,围垦速率处于稳步增长阶段;（3）2002～2005年为35.27km2/a,是围垦速率最大的阶段。2002年以前,围垦速率与滩涂淤涨速率基本一致,2002年之后,围垦速率远大于滩涂淤涨速率。本文认为8km2/a是南汇东滩适宜的围垦速度。2002年之后南汇东滩的快速围垦并没有导致上海整体滩涂面积的减少,围垦可不囿于局部滩涂面积的稳定,以全市总体滩涂面积和湿地水平的动态平衡,可为滩涂资源开发利用提供现实选择。     

崇明东滩15年动态发展变化研究

崇明东滩是长江口规模最大、发育最完善的河口型潮汐湿地,又是一个河口淤涨型湿地,对1988年与2002年崇明东滩湿地卫星遥感图象的分析,得出以下几点结论：①崇明东滩并不是全部扩涨,南部滩涂岸线呈后退趋势;②在淤涨部分,以最东端最快;③随着长江上游来沙减少和大规模的围垦,崇明东滩的前景将不容乐观。因此,可持续开发、利用和保护崇明东滩湿地迫在眉睫。     

长江口南汇边滩的演变及其沉积动力机制

南汇边滩是长江口、杭州湾以及外海三者交互作用的特殊地带。根据不同时期海图对比分析发现，南汇边滩北冲南淤，逐渐向东南方向伸展，平均速率为30m/a。通过初步的机制探讨认为，南汇边滩有径流输沙和涨潮回输泥沙的双重补给，加上适宜盐度的絮凝，沉积速率较大，在滩面淤高的同时向水平方向扩展，但北侧受南槽落潮水流南偏的作用而不断冲刷，东侧突出的沙嘴受外海风浪的强烈作用难以东扩，南侧受杭州湾口近东西向的涨落潮流作用，在这些动力泥沙的综合作用下，导致南汇边滩向东南方向伸展。     

近三十年长江口横沙岛潮滩湿地地貌演变对河口工程的响应

由于人类活动的不断加剧和入海泥沙的日益减少,我国部分河口潮滩湿地已面临严重的侵蚀退化风险,给沿岸城市发展带来巨大威胁,实现河口潮滩湿地的科学管理和合理利用极为紧迫。本研究利用1990—2017年多期长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程前后区域海图地形数据,使用ArcGIS地理配准、等深线数字化、数字高程模型建立和叠加分析等功能分析长江口横沙岛潮滩湿地地貌、等深线形态与地形冲刷-淤积厚度的时空变化过程。研究结果表明,长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施,改变了横沙岛潮滩湿地周边水域的水文泥沙动力条件,使得地貌冲淤时空特征发生变化：1）深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施极大地推动了特征等深线的向外延伸,其中0、2和5 m等深线包络面积年均最大增长率（2009—2013年）分别是工程前（1990—1998年）的42.13、280.73和235.65倍,0~1、1~2、2~3、3~4及4~5 m等深线包络体积整体呈现1990—1998年、1998—2009年、2009—2013年增加,2013—2017年较为明显减少,潮滩湿地"长高不长大"的趋势;2）冲刷-淤积频率特征表现为工程前微淤（1990—1998年）、工程后微淤（1998—2009年）、淤积增加明显（2009—2013年）及微冲（2013—2017年）,长江入海泥沙通量的减少对2 m等深线以深区域的潮滩发育可能产生一定影响。     

上海岸带冲淤及对深水航道工程的影响

长江入海泥沙在复杂的河口地貌和水动力条件下,自然岸带的冲淤频繁多变,给沿海重大工程带来不利影响,成为上海地区重要的地质灾害种类。本文结合长江河口地区泥沙运移监测成果,分析了其对长江口深水航道工程的影响,为工程的日常维护与安全运行提供借鉴。     

崇明东滩DT孔沉积特征及其环境意义

崇明东滩是典型的河口型沙岛边缘的潮滩地貌,2007年在崇明岛东滩采集了深50m的DT孔岩芯,对崇明东滩DT孔沉积物粒度组成及粒度参数特征分析,并参照该孔沉积物环境磁学参数和有孔虫组合特征,详细阐述了崇明东滩DT孔13.0kaB.P.以来的沉积特征,将DT孔划分出7个沉积层次: 该孔沉积水动力强弱变化,自层1→层7依次按较弱→较强→较强→最弱→最强→较强→较弱规律演变; 该孔沉积环境自层1→层3为还原环境,层4→层7为氧化环境,且氧化性自下而上逐渐增强。通过对该孔沉积环境综合分析,并与长江口北支CY孔及南汇鹤鸣孔(Hm)沉积环境进行对比分析,得出崇明东滩DT孔所反映的长江口沉积环境演变规律,自层1至层7依次为: 滨海沼泽-浅海→河口湾→三角洲前缘→前三角洲→河口沙坝→潮汐水道→潮滩。     

上海南汇东滩(五期)促淤圈围岩土工程勘察实例分析

上海海岸带位于长江三角洲的前缘。由于长江每年携带大量泥沙,在潮汐动水力作用下,使海岸不断向外伸涨成滩涂。随着上海土地资源的紧缺,开发与利用滩涂,成为上海的当务之急。目前在卢潮港等地正在对滩涂兴起大规模的促淤圈围,而圈围前期的岩土工程勘察尤其重要。对圈围场地的工程地质条件,对围堤的稳定及沉降;对吹填沙源均需进行分析评价。该文对南汇东滩圈围场地的岩土工程地质勘察进行了总结。     

新世纪上海地区相对海平面变化影响因素及预测方法

针对传统相对海平面变化分析方法均将理论海平面变化和地面沉降进行的叠加分析,本文讨论和分析了近20年来全球理论海平面上升速率加快背景下的区域海平面变化速率,利用灰色线性回归组合模型预测上海地区海平面变化趋势。考虑了上海地面沉降发展的新特点,以及长江流域来沙显著减少和河口大型工程建设对上海地区相对海平面变化的影响。在流域来沙量显著减少但来水量变化不大情况下,流域大坝的坝下冲刷使得河槽刷深,河口水位降低,同时长江口深水航道整治工程和促淤围垦工程束狭入海口,使得潮位站水位发生变化,两者的综合效应是目前研究长江口相对海平面变化时必须考虑的重要因素。     

上海近岸海域近30年来的地形演变和机制探讨

利用1983、1997、2002和2009年四个典型年份的岸线和水下地形数据,按阶段综合分析了上海近岸海域（含长江口和杭州湾北岸,东至-10m水深线附近）近30年来岸线和水下地形演变的特点,并尝试探讨了不同阶段的主导动力机制。结果表明：上海海岸带总体向海淤进,不同阶段的冲淤规律和主导机制不同。其中,1983～1997年冲淤相对稳定,主导动力机制为规律性自然条件;1997～2002年冲淤形式发生突变,主导动力机制为1998年长江流域大洪水事件;2002～2009年继承了上阶段模式区别于一阶段发展,以＂北淤南冲＂为特征,主导动力机制为流域和研究区的重大工程活动。近年重大工程活动的影响日益凸显,随着南水北调工程的通水,推测未来数年内研究区海岸侵蚀程度趋于增强,需密切关注其可能导致的不利影响。     

深圳海岸海洋环境与空间规划研究

深圳是我国经济高速发展的海滨城市。最近20年城市发展中对海洋资源开发已取得巨大成就,特别在 海港建设、围海造地开拓城市用地空间等方面。文章是配合深圳城市发展建设,从海岸海洋环境资源的调查分析 着手,对海岸带利用作出空间规划。 深圳西岸是珠江口冲积平原,正处珠江河口区的最大浑浊带范围,泥沙淤积使岸线外移,是深圳海涂资源主要 分布区。至2000年深圳在海涂区已围海造地26.8km2,按规划至2010年,将再填海28km2。西岸的填海已影响到 珠江口深槽淤积、浅滩扩大及深圳湾污染加重。至2010年,预期围海工程完毕后,已达海涂开发与海洋环境容量 的极限,今后不能再围海造地。 深圳是中国南方主要外贸进出口港,可能会发展成与上海并列为中国的两个国际航运中心。2020年运量将超 过2亿吨,西岸深水港发展将饱和,深圳深水港后备基地将在东部海岸,大鹏湾东岸下沙、南澳沿岸是理想的大型 深水港后备基地。 利用深圳河及开凿梧桐山,贯通大鹏湾与深圳湾,这一深圳运河工程是改善深圳湾海洋环境、根治深圳河污染 的重要生态工程,同时还具有航运与旅游功能。     

Quaternary Stratigraphic Division and Paleoenvironmental Evolution Observed from Core LZK1 on Hengsha Island,Shanghai

The Quaternary sediments in the Yangtze delta are loose and lack precise stratification marks in the lithology. Moreover, due to the limitations of dating methods, it is difficult for Quaternary cores to deliver accurate age constraints. Thus, it is a challenge to establish the Quaternary stratigraphic framework. Gravity core LZK1 was drilled on Hengsha Island, Shanghai, in the Yangtze delta, in 2012. The core was terminated at 403.83 m below the local land surface, the uppermost 291.2 m compris...     

曹妃甸浅滩潮道保护意义及曹妃甸新老填海规划对比分析

曹妃甸填海工程是全国第一大填海工程,拟填海造陆310 km2,建设曹妃甸工业区。曹妃甸海区有曹妃甸外缘深槽和老龙沟深槽两大港口潜力区,建设曹妃甸工业区,使其充分发挥优良港口的作用是合理的。但填海面积过大,填挖土石方严重不平衡,尤其是通岛公路的建设阻断了曹妃甸浅滩潮道是曹妃甸老填海规划的主要缺陷。曹妃甸浅滩潮道是浅滩区的重要潮流通道,对维护老龙沟深槽港口潜力区和区域海洋环境有重要作用,不应被阻断而应当保留畅通。海洋专家们的呼吁对曹妃甸填海规划的修改起了重要作用。近来出台的曹妃甸新填海规划做了重大修改:准备再开通浅滩潮道,恢复北东东向的浅滩潮流系统;要在老龙沟附近修建一个大港池,使老龙沟深槽港口潜力区得到保护和利用;填挖土石方平衡有了明显改善;增加了岸线;减轻了对海洋环境的影响。但仍然存在某些需要进一步完善和推敲之处。津塘—曹妃甸地区是中国两大地面沉降区之一,应做好防止地面沉降、海洋灾害及地震灾害等隐患的准备。填海面积不宜过大,少填多察,多做海洋环境检测。填海要在海洋环境容量能够承受的情况下循序渐进地进行。     

曹娥江出口江道的演变与整治

揭示了曹娥江出口江道演变的影响因子:既有自然的,也有人为的,主要包括地转偏向力、径流量、来沙量和人类活动等.认为曹娥江出口江道的频繁摆动在很大程度上受制于钱塘江主槽的变迁和南股槽的变化.从兼顾防洪排涝和两岸围涂造地考虑,曹娥江出口江道以出东北方案为佳.提出了"因势利导,围涂治江"的整治原则.堵截南股槽可以稳定钱塘江主槽走向,进而稳定曹娥江出东北的走向,同时也可增加围涂面积.     

长江口北支河槽容积变化特征的定量分析

北支河槽容积变化是北支河道演变趋势在定量上的直接表现,河道边界条件和河床泥沙运动是影响河槽容积变化的主要因素。收集1986—2013年长江口北支河道年实测地形资料,利用GIS技术建立不同时期水下数字高程模型,进行北支河槽容积变化和河床冲淤变化特征分析。结果表明,北支岸线圈围和泥沙淤积导致了1986年以来河槽容积萎缩。北支河槽0m线以下容积共减少约7.110亿m3,岸线圈围引起河槽容积减少4.000亿m3,占比56.3%;泥沙淤积引起的河槽容积减少3.110亿m3,占比43.7%。具体而言,北支上段河槽容积萎缩主要是泥沙淤积所致,其航道开发综合利用应遵循上段的泥沙运动规律特点;中段则是边滩圈围和沙洲并岸引起,边界调整后束流作用加强,河床冲刷,断面形态调整后水深条件更加有利于中段的航道利用开发;下段是泥沙淤积和边滩圈围共同影响所致,泥沙淤积影响略大,但下段沿北岸-5m深槽始终存在且稳定,具备航道开发利用的河势基础,且南侧河道边界仍具有可圈围的余地。     

渤海湾曹妃甸港区开发对水动力泥沙环境的影响

针对渤海湾曹妃甸海域波浪、潮流、泥沙及海床演变特点,应用波流共同作用下二维泥沙数学模型研究港区开发方案。2006年冬季和夏季大、小潮潮流泥沙验证表明,该海域潮位及15条同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,并进行了矿石码头港池前沿海域在潮流与波浪共同作用下悬沙引起的冲淤验证,计算的冲淤厚度及其分布趋势与实测值比较接近。在此基础上,研究了曹妃甸前岛后陆的港区围垦方案对水动力环境的影响问题,包括该工程引起的曹妃甸甸头以南深槽、老龙沟深槽及各港池的流速变化及底床的冲淤变形等。     

Temporal and spatial changes in coastline movement of the Yangtze delta during 1974–2010

The evolution of the Yangtze delta, where the largest economic zone (e.g. Shanghai) in China is located, directly affects the regional economic development and ecoenvironment. The mean high tide lines as the coastline delineated from multi-temporal remote sensing data of Landsat during 1974–2010 at intervals of about 8 years were used to examine the shoreline progradation and recession of the Yangtze delta in the past four decades. Our results show that significant parts of the shoreline in the Yangtze delta in the past four decades and particularly after the operation of the Three Gorges Reservoir (TGR), the world’s largest hydropower project ever built, experienced continual progradation despite a substantial decrease in the Yangtze sediment input. During 1974–2010, the area of the Yangtze subaerial delta increased by 667 km² with a net progradation rate of 18.5 km²/yr, and the maximum progradation occurred at the eastern parts of Chongming Island and Nanhui bank, where the coastline advanced seaward about 8 and 6 km, respectively, with mean net progradation rates of 0.22 and 0.17 km/yr, respectively. An important (probably dominant) reason for the Yangtze shoreline progradation despite markedly decreased riverine sediment supply is coastal engineering, such as sea reclamation works, filling project, and wharf constructions.     

港珠澳大桥人工岛对水沙动力环境的影响

为了评估港珠澳大桥人工岛建设对周边海区水沙动力环境的影响,针对人工岛设计及工程海区水沙特性,建立了整体潮流泥沙物理模型,系统研究了人工岛建设引起的动力地貌演变效应。试验结果表明,受岛体阻水影响,潮流在人工岛两端分别形成双向绕流,流速明显增大,并在岛桥结合部与岛隧结合部发育局部冲刷坑;人工岛背水面同时存在多个大小不一的强紊动小尺度回流,并具有不断形成、发育、发展到消亡的周期性变化过程。受人工岛自身位置、形态、尺度以及工程海区地形、水流、泥沙等因素影响,港珠澳大桥东、西两个人工岛引起的动力地貌演变效应,既在变化规律上具有较好的一致性,又在影响形式与程度上存在明显的差异性。