海岸地貌建模方法研究--以长江口九段沙、芦潮港附近边滩为例

河口、海岸是陆海相互作用及人类活动最频繁的地区之一,了解和把握海岸地貌的变迁及发育模式对于海岸资源的开发和保护至关重要。模型是对客观事物的概括和抽象,本文对海岸滩地和水下三角洲地形演变的研究总结了4种方法,重点讨论了模型的构建,并根据作者的研究实例给出了模型的具体应用。在剖面模型的应用中通过不同年代剖面的对比分析可了解海岸地貌的动态变化,平面模型则通过等深线的退缩、扩张及形态变化来研究岸滩的动态冲淤及海岸地形的宏观变化,而冲淤速率分布平面图是分析大范围海域冲淤趋势和局部变化的有效手段。测点统计模型是一种静态分析方法,用来建立测量点的高程和坡度与岸滩冲淤的关系。     

人类活动对烟台附近海岸地貌演变的影响

依据野外调查与有关资料，在分析烟台附近自然条件下形成的海岸地貌特征的基础上，对近期人类活动对海岸地貌演变的影响进行了探讨，指出海岸带的开发与管理应重视人类活动对海岸地貌演变的影响。     

磨刀门河口在20世纪60至70年代的演变模拟与动力地貌过程分析

使用长周期动力地貌模型(long-term morphodynamic model),再现了磨刀门河口1964—1977年的演变过程,并从水动力、地形演变规律以及人类活动等角度系统分析了长周期地貌演变过程。模拟结果显示在1964—1977年磨刀门河口鹤州至交杯沙浅滩和上沟快速淤积,13a的平均淤积厚度均在40cm以上,与之相反,横洲水道杧州至大井角段和上沟东部深槽冲刷明显。磨刀门河口演变季节性特征明显。在洪季浅滩淤积,深槽冲刷;在枯季滩槽都处于淤积状态。演变过程中各种基岩岛屿使动力结构和演变规律呈现多元化,同时人类活动对整个区域的演变起到了重要的作用。     

最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变研究

在野外考察和前人研究基础上,以1976-2009年间4个时相的MSS/ETM+遥感影像和1958、1984、2002年测量的三期海图为主要数据源,运用3S（RS/GIS/GPS）技术,对最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变进行了研究。结果表明：近50年来,以青坨子为界,莱州湾西、南岸虽均为淤泥质海岸,但其海岸地貌演变存在明显的差异性。具体表现在,莱州湾西岸与南岸的海岸线和等深线变迁时间不同步、变迁幅度差距大、岸线形态不同;莱州湾西岸和南岸地貌类型空间分布不同,转换的趋势、净方向、速率和幅度差异也十分明显以及莱州湾西岸和南岸水下地貌冲淤变化差距悬殊等。莱州湾西海岸的地貌演变与黄河河口-三角洲的地貌变迁基本正相关,变化幅度也较大,后期受到人类活动影响较为明显。海湾南岸的地貌演变受人类活动的影响也日益显著,但其海岸地貌的演变与西岸黄河口-三角洲地貌的剧烈变迁基本无关,莱州湾西岸黄河入海水沙的减少乃至断流对南岸冲於状态变迁也未有显著影响。     

海沙开采工程环境的影响分析预测研究——以绥中县三道砂干开采海沙工程海域使用可行性研究为例

分析了岸滩、海底地形和海岸地貌现代作用过程,用数值模拟方法研究了海沙开采导致的海底地形改变,以及由此引起流场及波浪折射而造成的海岸动力变化,讨论了这种变化对海底和海岸的动态影响。通过计算悬浮泥沙和再释放污染物的浓度变化、扩散和输运途径,预测了环境质量影响范围,以减轻海砂开采活动对周围环境带来的影响。     

深圳湾人造沙滩选址和修复方案

深圳湾经过近三十年的围填海活动,沿岸动力条件发生较大变化,如今自然状态下难以发育沙滩。从构建高品质游憩空间、防护海岸和提升旅游开发价值来看,沙滩是深圳湾急需的资源。为了加强人和海洋的联系、激发深圳湾的活力,建立城市自然缓冲区、化解极端风暴的威胁,以此达到防护海岸和满足居民休闲游赏需求的目的,本研究以近岸海洋要素的自然属性为主,海洋开发活动等社会属性为辅进行综合分析,并辅以数值模型进行验证,在深圳湾内选择适宜开展沙滩修复的海岸。沙滩修复选址时考虑了波浪、潮流、地形、地貌、沉积物等近岸海洋要素;数值模型包括潮流场模型、波浪模型和沙滩长期的平面演化模型。本研究案例对岸线动态变迁较大,自然状态难以发育沙滩的海岸的人造沙滩选址和设计方案提供示范与借鉴。     

河口海岸数字孪生建设与挑战（特邀）

河口海岸是人类生存的重要空间和经济发展的关键区域。然而,在气候变化和人类活动的双重压力下,河口海岸面临环境恶化、湿地生态受损和灾害风险增加等多重问题。为保障河口海岸可持续发展,本文以数字孪生概念为基础,结合河口海岸多圈层多界面的系统特征,提出了一个综合河口海岸立体监测和数据聚融、多过程耦合模型系统、数字孪生体和智能服务平台等关键要素的河口海岸数字孪生系统。此外,本文还详细介绍了构建河口海岸数字孪生系统所需的核心技术,涵盖监测物联网、模型耦合、大数据管理和智能分析,以及知识图谱等。尽管面临多学科全要素综合监测、人地海耦合模拟、跨领域跨行业协同、信息安全保障和服务标准制定等多重挑战,河口海岸数字孪生具有逼近真实、系统关联和提供智能服务等特点,能够提供监测、预报、预警、预演和预案等智能服务。这将有助于提高我们对河口海岸复杂系统演变、预测和应对的研究和应用能力,推动河口海岸学科群的发展,提升风险管理和综合治理水平,为河口海岸可持续发展提供强有力的支持。     

近、现代黄河三角洲发育演变研究进展

系统综述了1980年以来国内有关近、现代黄河三角洲发育演变的研究进展。总结了三角洲变迁对黄河下游近口河段的反馈影响和三角洲发育模式等研究成果。重点评述了黄河三角洲的形成影响因素和冲淤演变过程,肯定了数值计算方法和遥感与GIS技术已经成为定量计算与半定量分析黄河三角洲冲淤演变的重要研究手段。并指出今后研究的主要问题,包括突发性事件在潮滩冲淤变化中的作用、人类活动影响程度的定量表达、岸滩处于不冲不淤时的最佳剖面形态、现有冲淤数值模型的完善和GIS与数值模型系统的集成研究等。     

黄河现行与废弃河口海岸地貌动力作用差异的数值研究

波浪是塑造黄河三角洲河口与海岸地貌的重要动力因素之一。基于Delft3D模型耦合水动力与泥沙输运模块,模拟了黄河不同入海水沙条件下的表层悬沙浓度的分布变化,通过悬沙浓度差异值(Di值)定量研究了黄河清水沟流路现行河口与废弃河口之间的海洋动力差异,进而揭示了潮流与波浪在不同时期黄河三角洲地貌演变中的塑造作用。研究结果表明,在不同时期不同入海泥沙条件下,废弃河口及其近岸区域Di值普遍较高且为正值;但现行河口近岸的Di值分布普遍为负值。在废弃河口波浪使已沉积的粉砂、黏土起动、再悬浮,由潮流将其搬离海岸,从而使海岸发生蚀退;但现行河口由于大量黄河粉砂、黏土快速输入,潮流无法在短时间内将其全部搬离河口,进而使河口及两侧海岸向海淤进。比较而言,波浪在废弃河口及海岸的地貌作用较强,在现行河口相对较弱。这些研究结果对了解黄河三角洲动力地貌演变机理有重要的理论价值。     

华南海岸沙坝瀉湖型潮汐汊道口门地貌演变

华南海岸沙坝湖型潮汐汊道主要分布在小潮差岬湾海岸段。汊道口门基本地貌单元有口门深槽、落潮三角洲、涨潮三角洲、内弯沙嘴等，其形态特征与海岸动力及泥沙条件有关。汊道口门迁移、落潮主水道迁移、冲流坝和水道边缘坝向岸迁移和并岸，是汊道口门地貌演变的主要模式并具周期性特点。　湖港湾大规模围垦堵海或注入港湾的河流改道直接入海，这些人类活动可能导致汊道口门急剧变化和航行条件恶化而必须进行整治。