中国主要河流的输沙量及其影响因素

本文选择了中国 4 0余条重要河流 ,并对这些河流多年来平均输沙量及其环境因素资料进行分析 ,发现黄河及其支流的输沙量很大 ,这主要是由于流域干燥的气候、松散的黄土层以及人类开垦活动加剧等原因造成的。对中国河流输沙量影响较大的因素是河流的径流量、干旱指数、最高海拔和人为活动。而流域年均降雨量、年均气温、相对高差、森林覆盖率等的影响则不明显。与世界主要流域输沙量的影响因子相比 ,中国主要河流输沙量受到人类活动和干旱指数的影响较为显著。在相关数据分析的基础上 ,提出了中国主要河流产沙量的估算模式 ,即 log Ds=0 .185 2 log H+0 .3989log R+0 .0 80 3log Q+0 .16 39log Cult+3.0 6 89,模式得到了较好的验证 ,但有待进一步完善。     

黄河中游主要支流输沙量变化对黄河入海泥沙通量的影响

以60年来(1950-2009年)黄河中游7条主要支流(皇甫川、窟野河、无定河、延河、北洛河、泾河、渭河)及支流最终汇入黄河的控制水文站——潼关站逐年的水沙资料为依据,分析各支流年均径流量、输沙量的变化趋势,同时,对7支流、潼关、利津输沙量的年际变化过程研究,进一步探讨了中游泥沙减少对黄河入海泥沙通量变化的决定性作用。结果表明:黄河主要支流的年径流量和年输沙量均呈显著的减少,与20世纪50-60年代相比,7条支流总的输沙量由13.5亿t/a剧减至最近10年的3.4亿t/a,减幅达75%。黄河中游输沙量的急剧减少是降水减少,特别是黄土高原地区水土保持措施的实施(梯田、林地、草地、淤地坝等),以及退耕还林后植被覆盖度大幅度提高等因素共同作用的结果;黄河中游主要支流输沙量的急剧减少是黄河入海泥沙通量锐减的决定性因素,而20世纪80年代以来,下游引水、耗水的急剧增加以及水库调蓄(淤积)加剧了黄河入海泥沙通量的快速减少。     

浙闽沿岸泥质区沉积物粒度组分对长江入海输沙量减少的响应

自1950年以来,长江入海输沙量呈阶段性减少趋势;作为长江远端泥,长江入海输沙量的“减沙”效应在浙闽沿岸泥质区是否有相应的沉积信号？若有,该如何进行提取和解译？为探讨以上问题,在浙闽沿岸泥质区采集柱状样5根,进行了高分辨率(2 mm)的粒度测试,并通过端元分析手段分离出4个端元。结合研究区物源及水动力的空间差异,发现各端元有其特定的指示意义：EM1组分(众数粒径约为2 μm)为长江来源的极细粒物质;EM2组分(众数粒径约为10 μm)主要为长江及浙闽沿岸中小河流的细颗粒物质,但以长江为主;EM3组分(众数粒径约为80 μm)主要为台湾暖流带来的较粗粒物质;EM4组分(众数粒径约为200 μm)为长江输运的粗颗粒物质。进一步分析发现,EM1组分对长江入海输沙量的阶段性减少有较好的响应关系：由浙闽泥质区北部至南部响应强度依次降低;在响应时间上存在滞后现象,且从北到南滞后时间增加,由北部的4～6年增加至南部的10～14年。总体来看,细颗粒组分更能反映长江流域变化信息,且泥质区的不同位置对流域变化信息的响应强度差异显著。     

沿岸输沙量的年变化

在本文中根据努瓦克肖特港的实测泥沙资料,确定了贝克尔(Bijker)沿岸输沙率公式中的床面糙率r。当海滩上泥沙的中值粒径D50为0.2毫米时,r为0.03—0.04米。 用该港1976—1982年的波浪观测资料,计算了各年的沿岸输沙量,其结果表明输沙量的年变化是不容忽视的,在七年中输沙量的最大值与平均值之比为1.3,最大值与最小值之比为1.9。     

北极河流径流量变化及影响因子分析

利用最新的北极径流资料(R-arcticNET V3.0和Arctic RIMS),对进入北冰洋的4条主要河流的季节及年代际变化进行诊断分析。结果表明:入海径流在4-6月的大幅增加主要是由气温达到融点后积雪融化造成的,降水的作用次之。总的来说,欧亚区域在过去的70年里入海径流量是增加的,而北美区域在近30年里入海径流量是减小的,但注入北冰洋的径流总量是增大的。值得注意的是入海径流的年代际变化在不同季节增减趋势显著不同,夏季和秋季径流量减小,而其他两个季节径流量增大。进一步分析了影响入海径流变化的一些气候因子,结果表明:北大西洋涛动(北太平洋指数)与欧亚(北美)区域的冬、春季径流量存在正相关。春季气温与春季径流量呈正相关,而与夏季径流量呈负相关。降水与径流量基本上为同步正相关。春季积雪覆盖面积与春季径流量为负相关,而与夏季径流量为正相关,夏季积雪覆盖面积与夏季的径流量为正相关。     

河流入海物质通量对海、陆环境变化的响应

入海河流物质通量研究是陆—海相互作用和全球海洋通量联合研究计划的重要命题。我国是最早开展物质通量研究的国家之一。自20世纪90年代以来,国家自然科学基金项目和国家重大基础研究计划项目都开展了有关河流和边缘海物质通量的研究,即将开始的全国海岸带环境调查专项也把主要河流物质入海通量及其海洋环境效应研究作为主要内容之一。根据当前国内外河流物质通量研究的最新进展,较系统地阐述了河流入海物质通量的概念和对邻近大陆和海洋环境变化的响应。并在此基础上强调指出,河流入海物质通量是研究陆—海相互作用及其全球变化效应的重要参量。归纳了河流入海物质通量研究中需要解决的关键问题。     

黄河入海径流量与河口沉积物的侵蚀关系

河口地区海水环境变化复杂,岸滩侵蚀严重,入海径流对侵蚀的影响不可忽视。从入海径流量与河口盐度变化的关系入手,主要阐述了海水盐度变化对河口泥沙沉降及泥沙沉降后固结的影响,进而讨论盐度变化对河口沉积物侵蚀的影响,其中,着重对黄河口地区入海径流量与河口沉积物侵蚀的关系进行了探讨;并且概述了黄河口沉积物侵蚀相关的研究情况,指出在黄河三角洲等河口岸滩侵蚀的研究中,可以以盐度等为媒介,把入海径流与沉积物本身联系起来,综合考虑分析岸滩侵蚀机理。     

长江河流入海泥沙通量的探讨

由于目前水文站在精确测量河流泥沙的方法上还存在缺陷,使用的方法还无法抓住‘沙峰’,故有理由提出过去在计算长江入海泥沙通量上总体是偏低的。依据水沙关系模型,对过去近40年来大通水文站提供的泥沙实测值和公布值做了计算,并在此基础上作了修正。结果表明,除了20世纪50年代模拟值略偏低外,60年代可达到约5~9亿t,70-80年代有所回落,在5~6.4亿t之间,这与20世纪50年代上游植被保存较好,而60年代则破坏较大,70-80年代又有所改善的背景基本一致。     

黄河入海径流量周期变化与东亚夏季风的关系研究

为揭示近 70 年东亚夏季风与黄河夏季入海径流量的多尺度特征以及二者之间的响应关系,本文利用集合经验模态分解 （EEMD） 和小波分析对二者的多尺度特征进行研究,利用交叉小波分析和小波相干性等方法对东亚夏季风和黄河夏季入海径流量在时频域内的共振周期以及相干性进行探究。结果表明：东亚夏季风具有显著的年际、年代际尺度特征,且以年际周期振荡最为显著,其中,2.7 a 左右的周期尺度对东亚夏季风的整体影响程度最高,另外,40 a 左右的年代际周期亦具有较强显著性。黄河夏季入海径流量的年际、年代际尺度周期均通过了 80 %的显著性检验,且以 2.1 a 左右的年际周期为主。东亚夏季风与黄河夏季入海径流量的交叉小波功率谱显示二者在 2 a、6~7 a 左右具有显著的共振周期,且在 1980— 1990 年之间通过了 95 %的显著性检验,由二者的小波相干谱发现,东亚夏季风和径流量的显著性在低能量区大于高能量区,且东亚夏季风提前径流量约 1/4 个周期,另外,1980—2000 年之间在 6~7 a 左右周期尺度上二者的相干性极强。该研究可为黄河下游水资源管理及预测提供一定的理论依据。     

近50年来黄河入海径流量变化的初步分析

以黄河口利津水文站1950-2002年的实测径流资料为依据,采用数理统计学、随机水文学和小波分析相结合的方法,对黄河入海径流量的变异特性进行了初步分析.研究结果表明:近50年来,黄河入海年径流量、汛期径流量、基流和年最大流量都存在显著的下降趋势;利用有序聚类分析法检测出1985年、1968年和1996年三个跳跃点,入海径流量分别在三个跳跃点处出现阶段性变化,引起这些变化的原因有气候的因素,但人类活动的影响在其中起了决定性作用.小波分析的结果显示,入海径流量存在3～5年、6～8年和10～15年左右的变化周期,但在不同时段,周期尺度有所不同.     

我国中小河流入海水沙变化对人类活动响应——以滦河为例

基于1958-2008年滦河入海径流通量、泥沙通量及流域降水数据,采用线性趋势法和Mann-Kendall检验法来分析滦河入海水沙通量变化规律,结果表明:1958-2008年间,滦河流域年入海水沙通量显著减少,入海径流通量与泥沙通量时序均存在显著突变转折,突变发生于1980年前后,突变点出现时间与强烈人类活动介入时间相吻合,滦河入海水沙变化与流域人类活动影响密切相关。     

近50年来长江入海径流量对太平洋年代际震荡变化的响应

太平洋年代际震荡(Pacific Decadal Oscillation)是类似于ENS0型的具有年代际时间尺度变化的太平洋气候变率.PDO既对长期的气候变化趋势产生扰动,又会对年际变化事件(如ENSO)产生重要影响,可使ENSO事件的频率和强度改变,以致影响到ENSO和季风的关系.通过对百年来的PDO数据进行HHT分...     

韩国增加沿岸、近海渔业生产的主要措施

韩国为增加沿岸、近海渔业生产,正积极推进渔场的环境保护、投入人工鱼礁建造渔场和振兴养殖业、发展苗种增养事业等。 1 渔场的环境保护和造成韩国近年开始实施渔场环境净化事业,将堆积渔场海底的各种污染物质和海星等海底生物清除掉。1991年国家支出6.99亿元(韩国币)净化了1.2万公顷渔场,同时环境厅与有关自治体共同努力,在     

El Ni?o事件对河流入海COD的调控机制

入海污染物在线监测是实现海洋污染总量控制和测管协同的关键手段之一。本文基于布设在福建省九龙江口的多参数浮标,获取2014?2018年浮标盐度和荧光溶解有机质(FDOM)数据,结合人工采样测定化学需氧量(COD)浓度,建立了河口区COD浓度的快速反演模型。使用有效浓度法外推得到河端COD浓度,结合流量数据估算了高频率的COD入海通量,利用通量分解模型定量分析了COD入海通量的调控因素。结果表明:(1) COD河端有效浓度的拟合值与实测值的偏差为(10.4±8.8)%,模型能够较好地反演九龙江口河端的COD浓度;(2)在季节尺度上,受2015?2016年超强El Ni?o事件影响,2016年旱季的异常降雨降低了河流COD浓度,但是径流量的增加仍然显著提高了该季节COD的入海通量;(3)在年际尺度上,2015?2016年El Ni?o事件所引起的异常降雨事件导致2016年九龙江COD入海通量为(4.4 ± 0.9)×104 t/a,显著高于2014年、2015年及2017年的3.0×104～3.2×104 t/a。上述研究结果表明,FDOM水质浮标在线监测系统,有助于实现对陆源COD入海通量及其调控因素的长期连续高频监测,可为海洋生态环境保护和管理提供重要技术支撑。     

夏季茅尾海主要入海河口区尿素的水平分布及影响因素

2018年7月对茅尾海主要入海河口区进行现场调查,分别采用二乙酰一肟法和分光光度法测定了表层海水中尿素和各种形态氮的浓度,分析了该海湾尿素的浓度变化、分布特征及溶解态氮的组成,并探讨其来源和分布的影响因素。结果表明:夏季茅尾海尿素的浓度(以N计)分布在0.40~1.13μmol/dm^3范围内,平均浓度为(0.51±0.18)μmol/dm^3。钦江入海口区尿素的平均浓度高于茅岭江入海口区,尿素占茅尾海溶解有机氮(DON)的0.8%~10.3%。茅尾海尿素分布特征主要表现为由河口向外海逐渐降低的特点,高值区主要位于河流入海口,陆源输入和海域自身生物地球化学过程是控制茅尾海尿素来源分布的主要影响因素。     

寒潮及强冷空气过境对沿岸水位的影响

通过分析2016年1月1日-2016年4月30日舟山海域的水文及气象数据,研究了该区域寒潮及强冷空气事件对沿岸水位的影响,并讨论了引起水位变化的各个机制。结果表明:一次寒潮或冷空气过程中,寒潮过境时气压先下降然后骤升,随着气压升高,温度骤降,风速发生4~5次的切变,且风速增大,寒潮及强冷空气过境之前的西南风带来水位的升高,水温降低。寒潮及强冷空气过境后水位下降,逐渐回到平均水位状态。水温也呈现随着寒潮过境骤减的过程,回到平均状态。通过量化及分析,风是造成水位变化的主导因素,气压其次,波浪作用很小,科氏力的影响在本问题中的贡献最小。     

日本南海海槽地震海啸对我国东海沿岸影响

本文利用数值模拟技术重现了1707年宝永地震海啸的传播过程,定量分析了我国东海沿岸海啸时空分布特征。计算结果表明,地震发生2.5小时后海啸波传至东海陆架,震后6小时浙江沿海地区遭到海啸的袭击,沿岸最大海啸波高为0.8米。通过海啸波在东海大陆架传播时海底地形与波幅的关系,研究分析了东海陆架缓变地形下海啸放大效应,为及时判断沿海可能的海啸强度和受灾程度提供了便捷的估算方法。此外,本文还评估了南海海槽发生极端地震时,中国东海沿岸的海啸危险性,为东海区域针对日本南海海槽进行海啸预警和减灾评估提供定量科学的参考。     

渤海、黄海沿岸主要港湾假潮的基本特征

基于港湾假潮振动的基本原理，从渤海、黄海沿岸20个验潮站多年水位自记曲线资料获取假潮参数，并对其做了统计分析，给出了假潮的统计特征，还讨论了假潮形成的初步原因。结果表明，该海域主要港湾假潮出现具有明显的局地性、季节性和年际变化；夏季是大振幅假潮（振幅^1)≥80cm）的多发期，冬季基本上不出现；龙口港湾的大振幅假潮最为突出，最大振幅可达293cm；气压和风速、风向突变的良好配合，是发生大振幅假潮的主要原因。     

入海径流扩散对北部湾北部环流的影响

通过历史调查数据及最新的调查资料分析,结合数值模式计算结果,对入海径流对北部湾北部环流的影响,以及风力驱动下入海径流与来自琼州海峡东部水叠加对环流形成的影响进行深入研究,结果表明,夏季,受西南季风的影响,越南沿岸大量的入海河流低盐水向南扩散并具有很强的势力,低盐水呈舌状分布由北向南扩散至20°N,在北部湾北部构成一个与传统观点不同的环流系统,即为反气旋涡,而中部为气旋式环流,南部为强气旋式环流。冬季,在强劲的东北季风的驱动下,北部湾内形成一个逆时针的环流。同时,研究还发现,琼州海峡东部低温高盐水由东向西进入北部湾,对北部湾北部气旋式环流的形成有重要的贡献。     

渤海风暴潮对沿岸增水的影响及灾害风险评估

近10多年来,我国围填海工程发展迅速,渤海海岸线变化明显,岸线变化会改变潮波传播并影响风暴潮增水。基于FVCOM海洋动力学模型,利用潮汐和风场强迫,建立了渤海风暴潮模型,根据2000年岸线和2010年岸线,分别模拟了包括台风风暴潮和寒潮风暴潮在内的4次典型风暴潮过程,对模拟数据和实测数据进行统计分析,模拟结果与实测数据基本一致。研究了岸线变化前后,渤海风暴潮对近岸増水的影响,并对曹妃甸港、天津港和黄骅港的风暴潮增水灾害进行了风险评估。