基于潮位观测的三亚湾海岸侵蚀遥感提取与分析

为了研究20世纪90年代初期至今海南三亚湾的海岸侵蚀情况,基于潮位观测数据,采用遥感与GIS技术,提取了三亚湾1991、2013年两个时期的水边线位置变化信息,用于反映该时期海岸线的相对位置变化关系,完成海岸侵蚀信息提取。综合利用多种遥感指数、高分辨率遥感影像、人类活动记录等多源信息,对海岸侵蚀的原因进行了详细分析。理论分析结果表明:根据潮汐与农历日期的对应关系,选择农历日期最接近、成像时间差最小的遥感影像,能够有效消除潮汐对水边线位置的影响。实验结果表明:三亚湾的砂质海岸存在明显的侵蚀现象,海岸西段最大后退距离达45—60 m,中段最大后退距离达60 m,东段最大后退距离达30 m。分析结果表明:三亚湾海岸侵蚀受人类活动和自然因素的共同影响,海岸工程的建设、近岸原生植被的破坏是海岸侵蚀的重要原因,后续应更加合理开发与利用海岸线资源。     

海南省万宁东部砂质海岸侵蚀特征分析

2011—2014年于万宁东部海岸建立了海岸动态监测系统, 包括120个岸线监测站位和30个岸滩剖面监测站位, 收集了4年间岸线和岸滩的实时变化信息。以这些实测资料为基础, 结合收集的海岸资料和实地调查, 对万宁东部海岸的侵蚀规律与特征进行了探讨。在季节变化中, 海岸呈现夏秋侵蚀冬春淤积的规律; 在年际变化中, 海岸总体呈侵蚀趋势, 但相邻年份间又呈现侵蚀和淤积相间的现象。万宁部分海岸受前滨采砂影响严重, 加上频繁的台风天气, 致使侵蚀加剧, 在两年时间内后滨侵蚀发育8m高的软质陡崖, 造成难以恢复的地形改变。     

三亚湾海岸动力演变的数值模拟研究

近年来,海岸侵蚀呈现不断加剧的趋势,给沿海地区经济社会的发展造成了极大危害。关于三亚湾海岸侵蚀过程及其动力学研究多停留在定性或半定量阶段。从海岸动力地貌学角度出发,基于沉积物迁移理论,利用数值模拟方法,定量研究了三亚湾海岸在波浪和潮流作用下的动力演变过程。计算结果重现了海水波浪的传播形态及动态特征:涨潮时,波高极值相对较大,水位随之升高,波动现象明显,波动形态复杂;落潮时,波高极值相对减小,水位也随之降低,海面相对较平静,波形态在离岸区域较单一,仅在近岸区域相对多样化。同时,数值模拟结果也很好地显示了三亚湾岸线附近的沉积或侵蚀过程特征:三亚湾西段海洋动力条件较强,沉积或侵蚀现象明显,沉积/侵蚀能力由三亚湾西段逐渐向东段减小。此外,以海洋动力学机制为基础,定量模拟了三亚湾海岸侵蚀与演变物理过程,为该地区海岸开发利用、海岸环境保护提供科学依据。     

海口湾人工填海前后冲淤演变数值模拟

为了解近年的人工填海工程主要包括南海明珠项目、葫芦岛、秀英港扩建工程等人工填海工程对海口湾冲淤变化的影响,基于FVCOM海洋数值模型,对研究区人工填海前后潮流场、波浪场及冲淤变化进行了数值模拟。人工填海后,综合各条件下的冲淤情况,海口湾受潮流和波浪共同作用大部分区域处于淤积状态,年淤积量预测值为0.1~1.0m;白沙角等局部区域处于侵蚀状态,年冲刷量预测值为0.1~0.3m;受海口湾人工填海工程的影响,秀英港航道的水动力条件减弱,对通航条件改善有利,需加强航道的水深监测和定时的清淤工作;在南海明珠人工岛南侧波影区泥沙堆积会形成向海的舌状的突出体,其两侧海岸形成侵蚀后退带,需人工补沙等措施以保证岸线稳定。     

三亚湾海岸侵蚀原因分析及防治对策

根据2005年对三亚湾海岸侵蚀的调查及2006年和2007年连续两年的监测,掌握三亚湾海岸侵蚀现象较为突出的三处岸段,其成因有自然因素,也有人为因素,在采取了相应的防治措施后,监测结果显示,侵蚀现象已有缓和.     

人类活动对海岸海洋环境的影响——以海南岛为例

通过对海南岛南部三亚湾海岸海洋和东部铜鼓岭海岸海洋环境的调查和研究,探讨了人类活动对海岸海洋环境的深刻影响.结果表明,海南岛三亚湾岸段处于中等开发状态,存在生活污水排放和城市建筑违规等环境问题;东部铜鼓岭岸段处于初级开发状态,环境问题主要是养殖排污.人类活动对海岸海洋环境带来负面效应的同时,也在充分利用海岸海洋资源.因此,根据海岸海洋环境特征,充分发挥人的主观能动性,尽可能减少人类活动对海岸海洋环境的负面影响,扩大人类活动对海岸海洋环境的正面效应.     

漠阳江入海口东侧海岸侵蚀现状及成因分析

对漠阳江入海口东侧海岸的侵蚀情况进行了详细的野外调查,在2年的调查时间内对监测岸段的海岸线位置及海滩地形开展了5次重复测量。各次测量结果的对比表明,漠阳江入海口东侧海岸遭受了严重的侵蚀,岸线平均后退速率达15m.a 1;海滩地形剖面的动态变化则显示海岸侵蚀和淤积情况随季节而改变,在2008年台风"黑格比"登陆后,研究区岸线大幅后退,岸滩地形发生了深刻变化。通过对研究区海岸侵蚀特点的分析,认为砂质海岸的脆弱性和水动力作用是该区海岸侵蚀的基本条件,风暴潮是造成该区海岸严重侵蚀的重要因素;另外,人类活动也加剧了研究区的海岸侵蚀。     

海南省三亚市三亚湾珊瑚礁区环境特征

2011年春季和冬季对三亚湾水体和沉积物的现场调查表明,三亚湾水体中营养盐的含量存在显著的季节变化,春季水体中的氮、磷等营养元素显著低于冬季的;而三亚河输入的陆源营养元素对三亚湾的影响显著。总氮总磷的分析结果表明,水体中有机营养元素的含量较高,由于浮游植物也可以利用有机氮和磷来进行初级生产,因此,水体中有机质的污染应引起重视。历年来海水中无机氮、磷的监测结果表明,三亚湾水体中氮的输入有逐年增加的趋势,而磷的污染有逐渐降低的趋势。水体中N/P比值也由2004年的6∶1,增加到2011年的60~123∶1;说明整个生态系统已由早期的氮限制转变为磷限制。沉积物重金属元素的分析结果显示,三亚湾除了三亚河口附近的Cd元素超标外,大部分海区的沉积物依然属于国家一类沉积物,处于清洁环境下。而水体水温的长期监测结果表明,三亚湾水体水温的变化波动有增大的趋势,且水体的酸化现象也和全球的变化一致,说明三亚湾水体也受到全球气候变化的影响,但总体上三亚湾珊瑚礁周围环境状况较为稳定,可满足珊瑚礁的生长要求。     

海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析 *

海滩的演变特征是海岸地形动力学研究的一个重要内容。基于在海口湾假日海滩连续33d的地形剖面观测数据和台风前后表层沉积物粒度参数数据, 分析了海口湾中间岸段海滩剖面及沉积物变化特征。利用经验正交函数分析, 得出观测期间海口湾海滩有4个主要模态, 分别对应于涌浪对海滩的建设过程、当地风浪对海滩的侵蚀过程、台风对海滩的侵蚀过程和海滩特征地形的调整过程。研究结果表明: 涌浪和风浪对海滩剖面的作用受到了潮位调制的影响; 海口湾海滩显示出遮蔽型海滩变化特征; 沉积物粒度参数对海滩变化反应敏感, 可以提供丰富的海滩演变信息。     

莱州湾东岸三山岛—石虎嘴近岸海域冲淤演变

根据表层沉积物、3期水深地形及Landsat卫星影像资料,对莱州湾东岸三山岛-石虎嘴近岸8 m等深线以浅海域表层沉积物分布、岸线变迁和冲淤变化特征进行了研究。结果表明:研究区表层沉积物为粉砂质砂、砂质粉砂、砂、含砾砂。海岸总体处于蚀退状态,三山岛-海北嘴海岸平均蚀退速率由1995-2005年的2.5 m/a减小为2005-2015年的2 m/a,海北嘴-石虎嘴海岸平均蚀退速率由1995-2005年的2.5 m/a增大为2005-2015年的3.5 m/a。2004-2015年三山岛-海北嘴海域总体呈侵蚀状态,其中2004-2007年,海北嘴西南侧海湾内以淤积为主,海北嘴西侧300~1 200 m范围海域以侵蚀为主;受近岸工程建设的影响,2007-2015年海北嘴西南侧海湾内由淤积变为侵蚀,海北嘴西侧300~1 200 m范围海域由侵蚀变为淤积。波浪是控制研究区冲淤演变的主导因素;海岸工程的建设等人类活动是影响研究区冲淤演变的重要因素。     

莱州湾东岸沿岸输沙率及冲淤演化动态分析

采用美国<海岸防护手册>的CERC公式对莱州湾东岸的沿岸输沙率进行计算;同时根据莱州湾东岸自身特征,采用岬间海湾平面平衡形态经验模型-抛物线模型对莱州湾东岸的平衡状态进行预测,结合两者分析得出莱州湾东岸的冲淤演化动态:屺姆岛南侧西端略有冲刷;龙口湾顶基本无泥沙进出;招远岸段遭受严重的侵蚀;石虎咀处于淤积状态.针对侵蚀岸段提出了防止海岸蚀退的对策.     

夏季三亚湾近岸海域海水水质状况分析与评价

根据2004—2008年三亚湾近岸海域的水质监测结果,采用水质单因子质量指数评价法、有机污染指数法和富营养化水平法对三亚湾近岸海域水质污染状况进行分析评价,并采用秩相关系数法对该海域近5a水质状况进行趋势分析。结果表明:三亚湾近岸海域主要污染物浓度较低,单因子指数值较小;该海域近5a有机污染指数值较小,水质良好;该海域近5a中均处于贫营养化水平,富营养化程度较低;趋势分析显示该海域水质呈逐年上升趋势,但不显著。     

强冲刷侵蚀岸段水深地形变化成因分析

海底地形变化是海洋动力变化的直接表征之一,强冲刷侵蚀岸段水深地形变化,主要是由于风暴潮等恶劣天气而形成的波浪扰动起海底表层物质成分,并由海流和风完成了对悬沙的运移所致.风暴潮引起海浪在海岸浅水处破碎,卷破波的水舌向下冲击时,在海底形成很大的旋涡,把泥沙掀动起来,在风流潮和的作用下,致使侵蚀冲刷快速的呈现,造成了水深地形的变化.一般情况下,水深地形变化较大地段由于泥沙的自然盈亏影响较小,人为的因素改变了自然平衡发生变化是重要因素.而冲刷侵蚀岸段的水深地形变化与海洋动力紧密相关,因此,研究分析海洋动力与水深地形变化的成因,对海岸工程及其防护至关重要.     

海陆相互作用下粤东岬湾海岸剖面的侵蚀演变

粤东海域海洋动力作用较强,平均波高0.9—1.3m,最大碎波水深5.9—10.0m,海流流速10—60cm.s-1。粤东岬湾海岸剖面中段处于侵蚀演变态势。文章基于海陆相互作用下的界面理论,阐述了在大浪或强浪情况下,碎波带波浪水动力强度最大值和底剪应力的分布及其对海底沉积物搬运和造成地形侵蚀的机理;另外,在海流作用下,海洋水团底层流速所形成的底剪应力亦可引起海底基岩侵蚀和沉积物的搬运堆积,改变地貌形态。文章最后得出岬湾海岸剖面变化的2种基本模式,即基岩海岸岬角剖面形态发育模式和湾内沉积性海岸剖面形态发育模式。前者剖面上部为陡壁,下部呈缓凹型;后者剖面为凹型,滨线有一定进退演变。     

海南岛东北部海滩侵蚀与恢复对连续台风的复杂响应

在连续台风作用下海滩的侵蚀与恢复是一个复杂的过程。基于海南岛东北部木兰-抱虎湾海滩的现场调查,对比分析台风"威马逊"和"海鸥"登陆前后海滩剖面和后滨沉积物的动态响应。结果表明,超强台风"威马逊"引起海滩的严重侵蚀和强烈的泥沙输移,在木兰湾海滩主要表现出由北向南沿岸海滩的差异性变化,在抱虎湾各海滩变化较为相近;后继登陆台风"海鸥"引起海滩显著堆积,对海滩主要起恢复作用,木兰湾海滩恢复效果明显,海滩后滨沉积物趋于恢复至台风前的状态,由于抱虎湾水下珊瑚礁及近岸岩礁地貌减缓了台风对该处海滩的侵蚀和堆积作用,抱虎湾海滩表现出与台风前较大差异性。两处海湾海滩的不同走向及台风的风向变化也是造成海滩不同响应的重要原因。研究将有助于更好地理解海滩对连续台风作用的复杂响应。     

海岸线围垦对广西钦州湾地形演变的影响分析

广西钦州湾是中国南方重要河口型海湾,近期在高强度人类活动影响下,钦州湾水动力过程发生变化,对港口航运和岸线稳定性产生影响。文章基于1985年和2020年两期岸线和水下地形数据,采用水动力–沉积动力耦合的数值模型系统模拟了近35年工程建设和海岸围垦对钦州湾水动力和未来水下地形演变的影响。结果表明,围填海工程略微增加了龙门水道和外湾地区的潮汐场流速,有利于优化流路的空间分布格局;同时,围垦改变了潮汐不对称性分布,变化较大区域发生在茅尾海北部、龙门水道、外湾中部和三墩公路周边,对滩潮格局发育和局部冲淤态势产生影响;钦州湾中部龙门水道侵蚀略微增加,但变化范围更为集中,外湾地区变化幅度略微减少,变化趋势向东西两侧水道集中。总体而言,围垦工程导致钦州湾水下地形变化趋于稳定。钦州湾围垦工程对动力地貌稳定性产生重要影响,对维持港口航运和海岸带经济可持续性发展具有积极意义。     

台风作用下淤泥质海岸动力地貌响应

基于200509号麦莎台风(近似百年一遇)作用前后杭州湾北岸龙泉-南竹港实测的海岸地形和水文资料,利用分形技术、冲刷深度和闭合水深等相关概念分析淤泥质海岸的剖面变化、岸线进退以及地形冲淤,进而探讨海岸响应台风作用的动力地貌行为.结果表明:1)台风作用前后的海岸动力地貌过程表现为水下类似沙坝的堆积体削平、凹处填洼,水下平台发育锯齿或较小的坝--槽,海岸剖面的分维数降低,剖面坡度处于平缓;2)麦莎台风对海床的整体冲淤幅度不大,这可能是由于研究区大潮讯的增水致使波浪对海床的塑造能力减弱以及码头的遮蔽作用造成;3)台风作用对海岸的冲刷深度约为0.8 m,闭合水深为9.5 m,近岸-1 m邻近区成为海岸响应台风作用最敏感的地带;泥沙主要在0 m到闭合水深区间的海床发生纵、横向运移.     

浙江省海岸侵蚀及防治概述

浙江海岸侵蚀现象普遍存在。基岩海岸海蚀地貌发育,因其组成物质抗冲蚀能力强,岸线后退不明显;砂砾质海岸普遍发生侵蚀,尤其是无计划的人工挖沙,造成沙滩减小或消失;淤泥质海岸大多处于缓慢的淤涨状态,但由于自然条件的改变和人为作用的影响,某些岸段发生侵蚀,特别是受到台风暴潮的影响,岸线在短时间内出现大规模后退和滩面下蚀。侵蚀岸段主要见于杭州湾北岸澉浦至金丝娘桥岸段,杭州湾南岸临山至西三岸段及瓯江口北岸盘石至黄华岸段。淤泥质海岸后缘为滨海平原,组成物质为粘土质粉砂,抗冲蚀能力弱,为防止和减轻海岸侵蚀,沿岸建造各类海岸工程(海塘、丁坝、导堤等),提高防潮抗浪能力,在朝滩种植大米草,互花米草,消浪促淤明显。另外,在海岸开发活动中,应加强海岸侵蚀监测和综合管理。     

粤东靖海湾海岸地貌动力演变及其工程影响

受人为工程的影响,相对稳定的岬湾海岸地貌常经历显著的动态调整。本文以粤东靖海湾典型岬湾海岸为例,运用Mc Laren模型、波浪动力场数值模拟、等深线对比、冲淤计算等多种方法,从海岸地貌动力学角度,对人为岬角工程前后岬湾海岸地貌动力过程和冲淤演变进行综合分析。结果表明:1)海岸地貌动力系统内常存在负反馈机制以维持系统的稳定。岬角工程后上岬角防波堤沿SSW延伸,ESE和E向浪经过防波堤时发生绕射,波能削减,湾顶动力减弱,海滩沉积物从下岬角向湾顶反向运移;2)海滩的蚀积状态在工程前后发生了转换,工程前遮蔽段侵蚀、开敞段堆积;工程后遮蔽段堆积、开敞段侵蚀;3)海湾水下地形对岬角工程的响应敏感,工程后海湾水下地形冲淤剧烈。     

三亚新机场人工岛工程前后潮流变化模拟研究（英文）

本文在红塘湾海域建立了三维水动力模型,通过验证,结果与观测数据符合较好,认为模式可靠,并在此基础上分别模拟了三亚新机场工程前后的潮流情况,通过2种情况下的潮流流场、流速等的比较,分析了机场人工岛和临空产业园人工岛的修建对红塘湾及其邻近海域水动力环境的影响。