南海诸岛灰沙岛淡水透镜体研究述评

南海诸岛部分珊瑚礁上发育有灰沙岛,这些灰沙岛的面积多较小,其中一些灰沙岛地下形成淡水透镜体。以西沙群岛永兴岛为例,介绍了已有的永兴岛地下淡水透镜体的研究成果,包括灰沙岛淡水透镜体的形成和发育,其与地质、地形、气候和植被等因素的关系,以及淡水透镜体开发利用等问题,并提出进一步研究和管理的建议。     

基岩海岸海水入侵特征及对策——以长岛县南北长山岛为例

山东省长岛县南、北长山岛地下海水入侵于20世纪70年代，至90年代有明显扩大。海水入侵存在海湾层状况沉积体孔隙式层状入侵、岩岸裂隙式脉状入侵和层状基岩层隙式面状入侵3种基本形式，造成海水入侵不断加剧的原因一方面受大气降水的明显影响，另一方面由于当地经济与社会发展带来的地下淡水过量开采引起，形成了地下水质恶化与城镇和人口稠密区、机井密集区相对应的社会-地质灾害空间组合。防止海水入侵、切实保护地下淡水资源，首先应采取重点地段上实施拦蓄结合的地下水工程，也可以借用天然形成的糜棱岩带作为拦蓄工程基础，以节约资金投入；其次是减少地表径流与地表蒸发，扩大地下淡水量；以及采取以减少地下水资源开发量为目标的开源节流等方面的措施。     

开发利用海水资源——青岛城市供水的一个重要水源

一、青岛市淡水资源的现状山东省的淡水资源,从全国范围来看,是一个比较缺少的省份。其地表淡水资源的人均占有量仅为全国人均占有量的17.5%,为世界人均占有地表径流量的4.4%。地下淡水资源也不丰富,在全国各个省份中,略高于河南省和河北省而列第八位。所以,总的来说,山东省是一个淡水资源“贫水区”。省内虽有客水黄河流经,但又因处于黄河末端,可采用的水量也受到其上游各省、市用水的影响而有所限。     

新型淡水资源在荣成海岸带规划中的作用——兼论荣成新老城区的功能分工

荣成沿岸是缺水地区,沿岸工农业生产、水产养殖和加工均需大量淡水,旅游事业和日常生活则需要优质淡水。在荣成海岸带和小城镇的规划以及建筑环境的研究中,淡水资源的分布、数量和质量是必须考虑的重要因素之一。象荣成沿岸这样的缺水地区,有必要从水资源的角度对小城镇的布局和调整提出建议和意见。一、新型的淡水资源勘探实践证明,荣成沿岸存在一种新型地下淡水资源,它分布于海岸带,位于砂堤、泻湖之下,赋存于冲积扇和扇—三角洲之中。桑沟湾沿岸是这种新型淡水的分布区之一,勘探     

海水入侵机制及因素分析

通过山东沿海地下咸淡水突变界面位置与地下淡水位动态的相关分析发现,一旦地下淡水位发生变化,成淡水突变界面就会发生相应位移,即地下淡水位升高时,成淡水突变界面向海侧移动,反之则海水向陆地地下入侵,与Ghyben-Herzberg成淡水界面模型基本相符。分析了自然因素中引起海水入侵的基本条件,但最终导致海水入侵发生发展的是人为因素——过度超采地下淡水、采补失调及其他人为活动影响。     

基于模糊综合评价法的海岛深层地下淡水开发潜力评价

研究并选取了与海岛深层地下淡水开发利用相关的自然、社会和施工3个方面12个影响因素,并采用模糊综合评价法构建了海岛深层地下淡水开发潜力评价模型。利用该模型对嵊泗泗礁山岛深层地下淡水开发利用潜力进行的评估,得出开发潜力巨大的结论。这一评价结果与其他学者研究结果一致,说明所建立的模型评估结果较为准确,可为海岛深层地下淡水开发潜力的评估提供一条较为客观、准确的途径。     

海水灌溉大有可为

水是地球上最宝贵的资源,全球水资源总量为14亿立方公里,其中只有2.8％为淡水,且绝大部分蕴藏在南极冰原和北极冰山之中,极难开发利用。人类真正可以开发利用的淡水,仅占全球淡水储量的0.34％。我国年平均淡水资源总量2.8万亿立方米,居世界第6位;人均占有量为2470立方米,居世界第88位,是     

山东荣成砂坝潟湖下第四纪淡水资源

荣成沿岸砂坝-泻湖沉积体系之下、更新世沉积扇之中存在淡水资源。这对严重缺水的荣成沿岸有重要意义。冲积扇形成于第四纪冰期低海面时,冰后期海面上升使之部分地淹没,之后近岸水域演化为砂坝泻当湖。冲积扇的根部和中部是淡水的补给区,前缘以隔水层与上覆的海水和砂坝泻湖沉积隔开,保护淡水不受污染。山丘海岸具有类似条件的地区均有富存这种淡水的可能性。这为寻找沿岸地下淡水指出了新的方向。     

山东荣成砂坝潟湖下第四纪淡水资源

荣成沿岸砂坝-泻湖沉积体系之下、更新世沉积扇之中存在淡水资源。这对严重缺水的荣成沿岸有重要意义。冲积扇形成于第四纪冰期低海面时,冰后期海面上升使之部分地淹没,之后近岸水域演化为砂坝泻当湖。冲积扇的根部和中部是淡水的补给区,前缘以隔水层与上覆的海水和砂坝泻湖沉积隔开,保护淡水不受污染。山丘海岸具有类似条件的地区均有富存这种淡水的可能性。这为寻找沿岸地下淡水指出了新的方向。     

板876地下储气库水砂体评价与扩容利用

由常规枯竭型气藏改建的地下储气库仍然以气藏砂体(气砂体)为研究目标,与气藏砂体相邻的含水层(水砂体)亦能作为地下储气库的扩容空间,但这部分砂体很少被关注。板876地下储气库在储层精细描述基础上,结合气藏和气库的注采动、静态分析结果,评价了水砂体的分布范围和发育规模,利用精细地质模型计算了水砂体的总孔隙体积、未动用的及可动用的孔隙体积,应用板876地下储气库数值模拟技术对水砂体的扩容空间进行了验证,结果表明水砂体储集空间对地下储气库的扩容和运行效率具有现实意义。     

珊瑚岛礁孤立波爬坡的平面二维数值模拟研究

为了探究岛屿周围珊瑚礁在抵御海啸灾害中的作用,采用激波捕捉类Boussinesq模型FUNWAVE-TVD,对孤立波在理想化三维岛礁地形上的传播及爬坡开展了现场尺度的平面二维数值模拟,分析了入射波高、礁坪水深、礁坪宽度、礁前斜坡坡度、礁后斜坡坡度、珊瑚礁糙率对岛屿四周孤立波爬高分布的影响。结果表明,珊瑚礁的存在总体上可有效降低岛屿四周孤立波的最大爬坡高度;入射波高、礁坪水深、礁坪宽度、珊瑚礁糙率是影响珊瑚岛礁四周孤立波爬坡分布的主要因素,岛礁四周最大爬坡高度会随入射波高和礁坪水深的增大、礁坪宽度和珊瑚礁糙率的减小而不断增大;当礁坪水深增大到一定程度时,珊瑚礁主要会对岛屿背浪面的爬高失去影响,而当礁坪宽度和珊瑚礁糙率减小至一定程度时,会出现岛礁四周最大爬高高于无珊瑚礁时爬高的现象;礁后斜坡的变缓会使岛礁周围的最大爬高有所减小,而礁前斜坡坡度对珊瑚岛礁周围的最大爬高几乎没有影响。     

基于底质类型变化监测的2005—2018年西沙永乐群岛珊瑚礁白化分析

在海洋环境变化和人类活动的双重影响下,我国珊瑚礁白化现象日趋严重,珊瑚礁健康状况、珊瑚种群数量和丰富度呈逐年下降的趋势。本文基于2005-2007年QuickBird卫星影像、2011-2012年QuickBird/WorldView-2卫星影像和2016-2018年GF-1/2卫星影像等3期高分辨率遥感数据,以西沙永乐群岛羚羊礁、中建岛等14个岛礁为研究区（以下统称永乐群岛）,利用支持向量机（support vector machine,SVM）分类方法结合人机交互信息提取方法完成了3期永乐群岛的珊瑚礁底质类型分类,并通过珊瑚礁底质类型变化分析了永乐群岛珊瑚礁白化特征。主要结论包括：（1）提出了一种珊瑚礁白化程度分级的方法,将永乐群岛白化状况分为轻度、中度、重度和严重白化4个等级,通过分析发现在监测时段内14个岛礁中有13个发生了不同程度的白化,其中10个发生了重度白化（白化率20%以上）,1个严重白化（羚羊礁,白化率为33.36%）;（2）根据监测数据统计,上述珊瑚岛礁的白化主要是由珊瑚丛生区白化引起的,2005-2018年永乐群岛珊瑚丛生区白化面积占总的发生白化区域面积的70.55%;（3）14个岛礁中只有甘泉岛的活珊瑚覆盖在逐渐增加,活珊瑚覆盖面积由2006年5月10日的87.13 hm²增加到2018年3月7日的107.80 hm²。     

海南岛西北部海域珊瑚礁造礁石珊瑚种类组成与分布

调查了海南岛西北部海域造礁石珊瑚种类的多样性及分布.结果表明:共发现50种造礁石珊瑚和1种多孔螅.海南岛西北部造礁石珊瑚优势种为澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis),与历史资料相比优势种发生明显变化;海南岛西北部海域造礁石珊瑚覆盖率急剧下降,是由自然因素和人为活动共同造成;海南岛西北部海域是北部湾、琼州海峡和南海的重要交汇点,可能是造礁石珊瑚幼虫扩散的重要通道,对华南沿岸造礁石珊瑚资源自然恢复起到重要作用.因此,未来的海洋管理应该加强对珊瑚礁的保护力度,开发利用与环境保护并重,这样才能有效保护海南岛西北部海域的珊瑚礁.     

南海珊瑚岛礁地貌遥感识别研究

南海珊瑚岛礁总体处于退化状态,卫星遥感可以实现珊瑚礁区底质演变的监测.本文以西沙群岛海域赵述岛为研究区域,以Landsat-8卫星遥感影像为研究数据,对浅海地貌变化进行遥感分析.将影像进行水深校正和波段组合,使用最大似然法进行珊瑚礁地貌分类,可以清晰的识别灰沙岛、礁坪、礁前坡、泻湖坡、暗滩和海面六种地貌类型,以Worl...     

珊瑚礁生态系统修复研究进展

健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时, 珊瑚礁生态系统生物多样性极高, 被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲, 是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来, 由于全球气候变化和围填海等人类活动的影响, 珊瑚礁生态系统受到了不同程度的影响或破坏, 危及海洋生态与岛礁安全, 珊瑚礁生态系统的修复至关重要。本文对珊瑚礁生态系统的现状、修复方法及存在的问题进行了总结, 并在此基础上创新性地提出了基于系统的珊瑚礁多维生态系统修复模式并付诸实践, 以期提供更有效的珊瑚礁生态系统修复新方法。     

北部湾涠洲岛珊瑚礁海岸及第四纪沉积特征

本文探讨了涠洲岛珊瑚礁海岸及第四纪沉积特征。该岛是第四纪玄武岩喷发时在水下堆积而成的火山碎屑岩岛,其珊瑚礁大约形成于3100a前。岛上构造主要受NE、Nw—SE向断裂的控制,地形南高北低,新构造运动以断裂、火山活动为特征。     

南海海域珊瑚礁元素分析试验

由于珊瑚礁属于生物矿物,其组成成分并不固定,因此珊瑚礁成分变化往往对当地生态和矿产有一定的指示作用,其元素分析对于珊瑚礁生态修复和海底探矿等具有重要作用。文中样品采自中国南海珊瑚岛礁,采用能量色散X射线荧光光谱分析了南海海域的珊瑚礁样品,确定其无机成分除Ca外也包括Al,Fe,Sr等元素,其钙质含量占绝大多数,为97%左右,其次Sr的含量占2.25%～2.75%左右,S占比0.31%～0.40%,Al占比0.04%～0.13%,Fe占比0.08%～0.23%,剩余为其他元素。同时,分析了不同区域所取样品的元素组成,发现其中一处所取样品存在Co元素。本次实验对于全面认识南海地区珊瑚礁的组成与南海海底矿藏指示具有实际意义。     

海南西岛珊瑚群落变化及其影响因素 *

在2018年的海南三亚西岛珊瑚群落分布和水质环境因子调查中, 共记录到造礁石珊瑚68种, 多孔螅2种。基于珊瑚礁底质类型的非度量多维标度分析, 可将西岛站位划分为区域1(东-南侧)和区域2(西侧)。全岛活珊瑚覆盖率为13.6%, 区域1和区域2分别为4.2%和27.7%, 区域2珊瑚多样性高于区域1。区域1珊瑚礁处在显著退化状态, 而区域2相对健康, 但是优势种类单一。与历史资料对比分析, 东侧站位造礁石珊瑚覆盖率从2011年的近40%降至2018年不足4%, 退化显著, 而西侧站位珊瑚礁无明显退化; 丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)逐渐取代分枝状的鹿角珊瑚成为绝对优势种类; 珊瑚礁区浊度、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)和喇叭藻的δ¹⁵N均值分别为2.54NTU、9.63μmol·L^-1和5.09‰, 均处在较高水平。相关性分析表明, 环境因子的空间变化并不能解释珊瑚群落的空间分布。因此, 推测人类活动引起的极端扰动事件可能是导致西岛珊瑚群落空间分布和东侧站位珊瑚近几年显著退化的主要原因, 如三亚河清淤在三亚湾随意倾倒引起的浑浊事件。应加强对三亚湾清淤和西岛人类活动的管控, 减轻颗粒物沉积和营养盐富集的影响, 促进西岛珊瑚礁逐渐恢复。     

涠洲岛珊瑚礁近千年的发育过程及其对气候变化的响应*

高纬度珊瑚栖息地能否成为气候变暖背景下热带珊瑚物种的“避难所”仍不明确, 南海北部的相关研究更是稀少。本文以取自涠洲岛的2根珊瑚礁沉积岩心为研究对象, 通过U-Th定年、沉积组分分析以及珊瑚种属鉴定等方法, 探讨近千年以来珊瑚礁的发育过程及其对气候变化的响应。研究结果发现, Core1(石螺口)岩心沉积的3个快速堆积阶段分别与罗马暖期、中世纪暖期和现代暖期大致对应; 而2个缓慢堆积阶段则分别与黑暗时代冷期和小冰期大致对应, 证实了温暖的气候对珊瑚礁发育有促进作用, 而寒冷的气候则不利于珊瑚礁的发育; 此外, 现代强烈的人为干扰可能也导致了涠洲岛珊瑚礁的迅速退化。Core2(南湾)中陆源沉积含量高, 珊瑚年龄主要集中在800AD—950AD和现代这两个时间段内, 其原因可能与环境变化、风暴作用及湾内现代珊瑚分布特征有关。通过对比这两个站位的珊瑚礁沉积特征, 本文进一步提出“完全避难所”和“非完全避难所”的概念, 揭示涠洲岛珊瑚可能同时具有低纬度热带珊瑚礁和高纬度珊瑚群落这两种发育特征和趋势。     

A numerical model for combined refraction-diffraction of short waves on an island

A combined wave refraction-diffraction numerical model was developed to predict wave conditions around an arbitrary island. The methodology was based on the mild-slope equation, solved using a finite difference scheme with a marching procedure. The new model reduced the computer's memory demand considerably in comparison with finite-element, parabolic, error vector propagation and other finite difference approaches, and could therefore predict wave conditions for a large coastal area under given offshore boundary-wave conditions. Laboratory data on wave conditions under submerged circular and elliptical shoal conditions were selected to validate the numerical results. Good agreement was observed in all cases. Wave characteristics around an island were predicted using this model with the given deep-water wave condition. The model can predict wave conditions for any island with a mild-slope coastline.