中全新世以来长江口北支环境的演变

从古环境演变的角度,对崇明岛北侧的永隆沙钻孔进行了系统的采样和粒度分析、微体古生物分析、环境磁学分析以及14C测年等。大致恢复长江口北支古地理环境演变的过程,中全新世以来,长江口北支由浅海沉积环境,逐渐演变为三角洲平原环境。但通过环境磁学和微体古生物分析,揭示了在2080~2000 aB.P.,700~625 aB.P.这两段历史时期,长江口北支表现为河口砂坝亚环境和河口河槽亚环境。这两次环境变异事件记录了长江主泓南北迁移的事实。     

关于堵塞和及早开发利用长江口北支的初步探讨

长江口被崇明岛分为南北两支。北支河床日益淤浅,出现了沙岛行将北向并岸的趋势。这完全符合一千多年来长江口的演变规律。应利用水丰沙富的有利条件,促使北支早日成陆。江心沙和团结沙的工程实例证明,人工促淤的效果是显著的。按照实际状况提出了四项堵坝方案。建议及早制定开发利用北支的规划,通过工程促淤,可早日获得土地,以便因地制宜,综合利用。     

近30年长江口北支演变及其对物种多样性的影响

分汊河口演变特征及其生态效应是当前河口海岸研究的重要热点问题。长江口北支是长江口第一级分汊的重要水道,其演变会对区域生态与环境条件产生深远的影响。本文在已有研究结果基础上,结合遥感影像分析与水域生态现状调研,阐述了近30年来长江口北支河道的演变特征和生态现状,并对河道演变对物种多样性的影响进行了深入的探讨。结果表明,近30年来北支演变的突出特点在于北支中上段束窄明显,而下段河道虽然有一定程度的束窄,但口门仍呈喇叭口形态;大量的圈围工程是导致北支中上段河道束窄的最重要因素;随着河势变化,北支分流比下降,分沙比上升,河道水深、河槽容积的下降,使北支盐水入侵加剧,水、沙、盐倒灌南支的风险增加。北支演变导致水体盐度条件的改变,使得区域生物类群以适应高盐、咸淡水环境的种类为主;而河道水深、水动力条件、水体含沙量等的变化均会对生物类群的组成产生影响。北支目前仍然是大型底栖动物、鱼类等生物类群的重要栖息地和育幼场,且具有较高的生物多样性。因此,北支治理仍需考虑维持北支水域生态系统的结构与功能不被破坏,确保区域的可持续发展。未来北支的演变趋势及其生态效应,需要在有效监测的基础上进行综合分析。     

长江口北支CY孔重金属沉积特征、潜在生态风险及影响因素

通过对长江口北支CY孔47个样品的重金属Cr、Cu、Pb和Zn的数据分析,采用单因子污染参数法和Hakanson潜在生态风险指数法,评价了长江口北支CY孔沉积物的质量状况。定量确定了长江口北支沉积物重金属的潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。从环境演变角度探讨了长江口北支沉积物重金属总的潜在生态风险和单个重金属元素的潜在生态风险的演变趋势。结果表明,长江口北支沉积物重金属含量与沉积环境演变关系密切,不同的气候条件下,具有不同的沉积环境特点,形成不同的沉积物环境状况。就气候演变而言,从层1至层7,气候依次为热暖潮湿→暖热湿润→温和略干→温暖湿润→温暖稍温→温而略干→温暖湿润,对应的重金属含量变化依次按低→高→减少→增多→减少→减少→显著增大的规律变化。     

长江口北支中全新世以来环境演变变异事件及影响因素

对崇明岛北侧的永隆沙钻孔进行了系统的采样和粒度、微体古生物、环境磁学以及C^14测年等分析，大致恢复了长江口北支古地理环境演变的过程。通过环境磁学和微体古生物分析，揭示了在2080～2000、700～625aBP这两段历史时期，长江口北支表现为河口沙坝亚环境和河口河槽亚环境。这两次环境变异事件记录了长江主泓南北迁移的事实。长江河道的变迁受到诸多因素的影响，科氏力的作用是长江口不断南偏这一发展总趋势的主要原因，海平面上升与气候的变化则是长江主泓南北摆动的主要影响因素。     

长江河口水沙分流和输移的探讨

据2002年9月长江口同步实测水文资料,运用标准水文法,对南、北支和南、北港的落潮分水分沙比和净泄分水分沙比进行了计算。结果表明,两者存在差异,后者更能反映分水分沙在长江河口演变中的作用,“涨潮汇沙比”更能揭示北支泥沙的倒灌。水沙平衡分析结果表明,观测期间北支仍趋于淤积,南支有冲刷迹象。经多站水沙综合分析,揭示了长江口水沙运动具有径流“主体南泄”、汊道“副淤主刷”和水沙“输移分异”等特征,并指出水沙“输移分异”是北港泥沙输运大于南港的原因之一。     

秋季长江口北支表层海水pCO2变化特征

根据2009年9月首次获得的长江口北支海水pCO2实测数据,结合温度、盐度等参数,对长江口北支海水pCO2时空分布、变化特征及其影响因素进行了研究.研究结果表明,长江口北支海水pCO2总体呈现出淡水端高,咸水端低的特点;在同等盐度条件下,长江口北支海水pCO2明显高于长江口南支;长江口北支南段海水pCO2与盐度之间有着...     

长江口北支上段岸滩侵蚀及保护实施效果分析

受上下游工程、来水来沙影响,长江口北支上段近期岸滩侵蚀后退严重。为揭示北支上段近期演变机理,控制河势变化和保护生态基底,收集2001年以来长江口北支全河道水下地形资料,并开展了2017-2020年工程区段水下地形精细实测,基于水动力数学模型研究了岸滩保护措施合理性,以分形理论评价了保护措施实施后效果。结果表明：(1)长江口北支进口江心洲发育,导致上段“S”形主轴弯曲度加大,加剧了暗沙、江心洲和岸滩动荡;(2)在冲刷最严重的岸滩采用丁坝群加护坎可有效阻止岸滩侵蚀后退;(3)多年水下地形实测和分形理论计算评价,岸滩趋于稳定,生态基底得以恢复。鉴于新江心沙洲发育和岸滩、深槽变化加剧了北支上段演变的复杂性,建议尽快成立综合协调部门,统筹提出满足水利、防洪、供水、航运、生态等多目标需求的综合整治方案。     

围涂对长江口北支河势影响分析

上世纪五十年代以来长江口北支的大量资料表明,围涂对长江口北支河势影响巨大。北支的洲滩圈围打破了原有的自然平衡状态,改变了平面形态、水流条件以及大幅度地减少了河槽容积,加剧了河床演变,引发了涌潮和航道淤塞,上世纪九十年代后的围涂促使北支向缩窄方向发展。研究围涂对长江口北支河势的影响,将对该地区水土资源的可持续利用和经济的可持续发展具有重要意义。     

长江口北支中全新世以来的两次环境变异

崇明岛北侧永隆沙钻孔岩心的粒度、环境磁学、微体古生物和^14C测年等分析，揭示出中全新世以来长江口北支分别在2080－2000aBP和700－625aBP发生过两次环境变异，分析认为这是由于气候变化导致长江主泓从北支偏到南支又从南支偏回北支。因此，长江三角洲演化的动力系统中，在考虑科氏力的同时，也不可忽视气候的影响。     

长江口北支近期河势演变与航道资源开发研究

从实测资料出发,分析长江口北支近期岸线与主流线的变化,并就滩涂围垦对北支河势的影响进行深入探讨.认为目前北支航道500 t级船舶基本可以达到全潮通航,1 000 t级船舶乘潮保证率也可达90%,若采取一定的工程措施,对局部浅段进行疏浚和整治,早日开辟北支1 000 t级航道是可行的.     

鸭绿江口与邻近西海岸沉积记录的耦合

通过对采自鸭绿江口主汊道的5个柱状样的210Pb和137Cs测年以及粒度参数的分析,并与前期合作研究的西汊道及西岸潮滩的4个柱状样沉积物的测年和粒度研究成果进行比对,探讨了流域来水来沙、河口沉积与海岸发育之间的耦合效应及鸭绿江河口地貌演化的新证据。结果表明:鸭绿江口主汊道存在河流和潮流两种沉积作用,不同时期动力作用不同;以潮流作用为主的沉积时段,其沉积特征与西汊道及西岸潮滩的一致;主汊道沉积物的物质来源与西汊道和西岸潮滩的物质来源存在差异。鸭绿江口的主汊道、西汊道及邻近海岸的沉积记录对环境变化、人类活动、流域大洪水等事件均存在响应,响应的时间基本同步,具有耦合效应。沉积记录中存在5个明显的“事件信号”,其中1960年最为重要,是鸭绿江河口地貌发生巨变的时间。     

径流量变化对长江口水动力特性的影响

为了研究径流量变化对长江口水动力特性的影响,利用MIKE21建立长江口水动力数学模型,分别模拟计算长江口不同径流量影响的潮流场,统计分析不同径流量时各汊道涨落潮量和净泄量以及分配比例;统计分析不同径流量对各汊道潮位变化的影响;统计分析不同径流量对北槽中下段水动力特性的影响。得到如下结论:1)径流量的变化对于涨潮分流的影响显著,随着径流量的增加,更多的潮流从北支、北港、南槽进入长江口内。当上游的径流动力增强,外海潮流受上游径流的阻挡,难以继续上溯。2)越是靠近上游,径流量的变化对平均潮位的影响程度越高,入海口处受径流的影响微弱;上游径流量越大,潮波向内陆传播越受阻,能量消耗越大,致使其动力减弱。3)径流量的变化对平均流速的影响与上述潮位变化类似,上游径流量越大,各汊道流速越大;越靠近海洋,径流影响越小。4)长江口北槽中下段转流时刻会出现平面对流现象。横向方向上普遍存在越堤水流,且南北导堤均为北向越堤流占优势。     

长江三角洲DY03孔磁性地层研究及其意义

长江三角洲地区晚新生代以来接受了大量沉积,长时间序列沉积地层研究对于三角洲沉积环境演化和长江变迁历史都具有重要研究意义。通过对长江三角洲DY03孔古地磁、磁化率以及岩性分析,初步建立了研究钻孔较为可靠的年代地层框架。研究发现,长江三角洲地区沉积序列中有多个具有全球对比意义的短时期磁性漂移事件,对磁性地层定年的进一步应用具有重要意义。分析表明,研究区晚新生代地层中普遍发育的硬黏土层不仅是晚第四纪地层对比的重要标志层,而且对整个晚新生代以来的沉积地层对比都会发挥重要作用。长江三角洲沉积演化基本呈现出早期受构造活动控制,后期受海平面升降和气候变化的制约。     

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域沉积地球化学研究

对采自长江口及其邻近海域的29个表层沉积物中的31个元素(或氧化物)的含量进行了富集因子和变异系数分析,探讨了元素的来源和分布特征,结合沉积环境和沉积物分布特征,Q型聚类分析结果表明研究区可划分为五大沉积地球化学区,相关分析和R型因子分析揭示了长江口及其邻近海域表层沉积物中元素分布的主要影响因素。     

Sedimentation and morphological changes at Yuantuojiao Point,estuary of the North Branch,Changjiang River

The North Branch, separated by the Chongming Island, was once the main channel in the estuary of the Changjiang River. Reclamation and a decrease in runoff to the North Branch had led to the narrowing and shallowing of the channel. The Yuantuojiao Point is located at the intersecting point connecting the North Branch of the Changjiang River and the Jiangsu coastline. Erosion cliffs are developed between the typical silty-muddy tidal flat and the salt marsh occupied by Spartina alterniflorea, and this has changed rapidly over the past few years. The sediment grain size analysis results of the surficial and two core samples indicate that the Yuantuojiao Point tidal flat experienced continuous accretional processes. Based upon 137 Cs analysis results of the YT and YY Cores sampled from the tidal flat at the Yuantuojiao Point, the average sedimentation rate of the YT Core was 2.30 cm/a from 1963 to 2007, and 2.38 cm/a from 1954 to 2007 for the YY Core. The sedimentation rates of both core locations have declined since the 1960s corresponding to the seaward reclamation at the Yuantuojiao Point. The average sedimentation rates at the Yuantuojiao Point were similar to that of the silty-muddy tidal flat at the northern Jiangsu coast, but lower than that of the south of the Changjiang River Estuary. According to field morphological investigations from 2006 to 2008 on the salt marsh at the Yuantuojiao Point, cliffs retreated markedly by storm surges and disappeared gradually because of the rapid sedimentation on the silty-muddy tidal flat. The maximum annual retreat reached 10 m. The recent sedimentation and morphological changes of the Yuantuojiao Point tidal flat not only displayed the retreat of the salt marsh and the disappearance of cliffs, but also was accompanied by rapid sedimentation of the silty-muddy tidal flat and the salt marsh, indicating the responses to the tidal currents, storm surges, Spartina alterniflorea trapping sediments and large-scale reclamation. The sediment grain size and their trends, southward coastal flow, and sandspits of the longshore bars suggest that the main sediment source at the Yuantuoijao Point, estuary of the North Branch was possibly from the Changjiang River before 1958, since then, it has been from the south of the submarine radial sand ridges of the southern Huanghai Sea (Yellow Sea).     

长江口滞流点洪、枯季移动的数值分析

为研究长江口滞流点位置的季节变化,利用Delft3D-Flow模块建立长江口二维潮流数学模型,通过实测水文资料对模型进行验证。在此基础上,模拟长江口各汊道洪、枯季滞流点移动情况,并从各汊道沿程断面的落潮量、涨潮量和落、涨潮量之比3个方面进行了水动力分析。结果显示:洪季,北支滞流点在八滧港东北方向约1.9 km处;在南支各汊道中,北港滞流点位于鸡骨礁东北方向约10.0 km处,北槽滞流点位于牛皮礁东南方向约3.8 km处,南槽滞流点位于大辑山东北方向约14.1 km处。枯季,除北槽外,其余各汊道均出现两个滞流点,且北支的两个滞流点相距最远,分别在灵甸港西南方向约3.2 km处和六滧港东北方向约3.1 km处;北港滞流点分别在鸡骨礁西北方向约25.8 km和20.2 km处,北槽滞流点在横沙以西约5.3 km处,南槽滞流点分别在中浚西北方向约6.5 km和东北方向约5.5 km处。北支洪、枯季滞流点的移动距离为4.6~53.3 km,北港、南槽洪、枯季滞流点的移动距离分别为22.0~27.7km和34.6~39.2 km,而北槽洪、枯季滞流点的移动距离最大,为57.1km。长江口各汊道滞流点的移动反映了河流径流和海洋潮流的综合作用。