基于冲淤面积法的莱州湾东岸典型岸段地貌冲淤演变定量研究

本文选取莱州湾东岸地貌冲淤演变较为典型的界河口—石虎嘴岸段为研究对象,在海图、地形图和遥感影像等多源信息基础上,利用Arcgis提取6条岸线,采用冲淤面积法对不同时期的地貌演变进行定量分析。研究结果表明:近50年来,界河口—石虎嘴岸段以蚀退为主,伴有部分淤进。蚀退面积为13.2×10~5m~2,时间集中在1959—1969年、1984—1998年,其中界河口附近蚀退尤为严重;淤进面积为9.5×10~5m~2,时间集中在在1959—1969年、1998—2006年,其中石虎嘴岬角附近淤进最为剧烈。进一步分析表明,10年尺度上,界河口—石虎嘴在海岸工程、水库拦沙和水产养殖等人类活动的影响下,发生了5次岸线蚀退和淤进的交替。     

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。     

山东开元洞滴水微量元素季节变化特征及影响因素

选取山东淄博开元洞进行了为期15个月的洞穴滴水采集,开元洞位于中国北部山东半岛沿海的暖温带半湿润季风气候区。洞穴滴水地球化学分析结果表明:(1)洞内滴水点的滴水滴速变化对外界大气降水的变化响应迅速。(2)滴水中的Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+浓度都具有季节变化特征,但其具体表现和影响机制有所不同。(3)开元洞滴水的Sr/Ca、Ba/Ca比值的波动变化与洞外大气降水变化可能存在响应关系,滴水中的Mg/Ca、Sr/Ca和Mg/Sr比值,可能与强降水存在响应关系;但是开元洞滴水中的Mg/Sr比值的变化与洞外气温并没有体现出响应关系。     

最近50年来山东地区夏季降水的时空变化及其影响因素研究

利用山东地区16个气象站1961~2012年逐月降水资料以及同期大气环流指数资料,采用Mann- Kendall非参数检验法、累积距平法、有序聚类分析法以及Mann-Whitney-Pettitt(MWP)法等方法,对最近50 a来山东地区夏季降水及其占全年降水比例的时空变化及影响因素进行了研究。结果表明,最近50 a来,山东地区夏季降水呈现总体下降趋势,但有显著的阶段性。其中,沿海地区变化幅度小于内陆,其阶段转换和突变也早于内陆,内陆中山区又早于平原。沿海地区夏季降水占年降水比例呈现总体上升趋势,但无明显的阶段性和突变现象;而内陆地区呈现总体下降趋势,但存在阶段性和突变现象,其中山地与平原间又有差异。分析表明,山东地区夏季降水变化与同期东亚夏季风、南方涛动和北极涛动之间有显著的响应关系,但在沿海与内陆、山地与平原之间存在差异。     

山东半岛南部丁字湾口外海底沉积物粒度时空变化及影响因素

对丁字湾口外浅海区平行海岸线及垂直海岸线方向上的11个柱状沉积物进行了粒度和210Pb放射性活度测试,分析了沉积物类型和粒度参数变化特征并计算了沉积速率,结合丁字湾地貌演变、流域人类活动变化,分析了人类活动对丁字湾口外滨海段沉积物粒度演变的影响.海底柱状沉积物可划分7种类型,水平方向上平均粒径Φ值从三角洲中心向四周整体...     

基于遥感反演的莱州湾水色变化的多时相分析

悬浮泥沙和叶绿素是海洋水色的重要部分,是反映河口海岸地区生态环境状况的重要指标。本文基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像,在不依赖地面实测数据的条件下,结合水文气象数据,利用光谱信息建立水色遥感模型对莱州湾1996—2015年不同时期的悬浮泥沙和叶绿素变化进行研究。研究结果表明:(1)此模型可以快速反演出较大空间尺度内的水色时空分布情况。(2)1996—2015年这一时期内悬浮泥沙浓度变化明显,枯水期的悬浮泥沙扩散范围总体大于丰水期,悬浮泥沙高浓度区主要分布在黄河口附近海域和沿岸区域,泥沙主要来源于陆源输沙和海水中的泥沙再悬浮,悬浮泥沙的扩散主要受潮流的影响,风和波浪等动力因素也在一定程度上影响着悬浮泥沙的扩散;(3)此外,莱州湾叶绿素高浓度区主要分布在莱州湾东—南部海域,其分布具有明显的季节性,春季(5月)海水温度升高,水中营养物质垂直混合好使得叶绿素浓度处于较高态势。     

基于DSAS和FA的1959—2002年黄河三角洲海岸线演变规律及影响因素研究

采用数字岸线分析系统(DSAS)和岸线分形分析(FA),以不同年份测量的9期历史地图为数据源,对1959—2002年黄河三角洲海岸线长度、形态及变化过程进行了定量分析。结果表明,从1959—1984年黄河三角洲海岸线长度减小,岸线平面轮廓形态变得平滑、简单;从1984—2002年三角洲海岸线长度增加,岸线平面轮廓形态变得曲折、复杂。与此同时,整个三角洲海岸中前进、后退及进退平衡岸线的比例构成变化也具有显著的阶段性。从总体上看,前进岸线所占比例变化呈不断减小趋势,但1980—1984年、1996—2000年曾有两次短暂的突然增大。从岸线变化速率及其空间分布看,三角洲海岸线进退变化于1968—1974年、1992—1996年两度达到或接近平衡状态。根据初步分析,1959—2002年黄河三角洲岸线演变是在黄河入海泥沙总体减少的背景下发生的,受到河口地貌变迁、海岸沉积动力系统的深刻影响。     

近60年莱州湾东部砂质海岸地貌的时空动态

在野外考察的基础上,以不同时期测量和成像的海图、地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用数字岸线分析、遥感、地理信息系统等方法,对近60年来莱州湾东部砂质海岸（界河口-刁龙嘴）地貌演变进行研究。结果表明,研究期内莱州湾东部岸线迁移和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。岸线迁移表现为冲淤进退交替发生,其在时间过程上具有非线性的显著特点。1959-2013年,侵蚀岸线所占比例波动起伏,具有阶段性。侵蚀岸段年均演变速率以1985年为界分成两个阶段,前期由极大值4.95 m/a（1959-1969年）锐减至极小值1.97 m/a（1969-1985年）,后期由1.97 m/a增大到4.43 m/a（1985-1998年）,之后均处于高强度侵蚀。岸线迁移空间分布的差异性主要表现在4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东岸岸线整体变迁并不一致。同时,水下岸坡冲淤条带大体相间分布,同一岸段1959-1985年和1985-2008年的冲淤演变趋势基本相反。进一步分析表明最近60年来,莱州湾东部砂岸在水库拦沙、潮上带工厂化水产养殖、大型海岸工程等人类活动的地貌效应共同控制下,发生了5次岸线淤积前进与侵蚀后退以及冲淤速率大小的交替。     

近50年来刁口废弃亚三角洲海岸线变迁速率分析

刁口亚三角洲自废弃以来海岸地貌发生了巨大变化,监测海岸线的变化对于保护和开发海岸带具有重要意义。本文以1976—2021年间典型年份的Landsat遥感影像和Google Earth高分辨率影像为数据源,通过RS、GIS技术对刁口废弃亚三角洲地区的岸线进行提取,最后用数字岸线分析系统对1976—2021年间的海岸线变迁进行定量分析。结果显示:1976—2021年间海岸线以均值–23.24m/a的速率向陆蚀退,侵蚀程度逐年减弱,且海岸线时空变化特征显著。就侵蚀程度而言,刁口河口及东侧烂泥湾地区侵蚀强度最大(–165.49 m/a),挑河口—刁口河口岸段次之(–127.61 m/a),东北侧防海大堤岸段最小(–80.66 m/a)。1976—1986年研究区岸段处于快速侵蚀状态,蚀退面积达102.7 km2; 1986—2006年处于持续侵蚀后退状态,蚀退面积约为88.79 km2;2006—2016年基本达到冲淤平衡状态,2016年面积和2006年相差不大;自2016年呈现缓慢蚀退状态,年均蚀退速率为仅2.51 km2。岸线长度总体上表现为减少趋势,但在1996年成为最低点后有所增加。刁...     

莱州湾东部潮上带土地利用对海岸蚀退的影响

基于二维浅水方程、波作用守恒方程和对流扩散方程, 建立了波浪-潮流-泥沙耦合数值模型, 分析了最近20 年来莱州湾东部潮上带土地利用对海岸蚀退的影响。结果显示, 潮上带土地利用改变 了风暴潮时的水动力边界条件, 显著增大了岸线附近的水流流速。随着潮上带养殖设施覆盖比例的 提高, 从平面分布看, 岸线附近侵蚀显著加重, 侵蚀条带平行岸线并向下游延伸、向海侧拓展; 从剖 面分布看, 岸线两侧侵蚀深度显著增大、范围明显扩展, 水下岸坡的闭合水深加大, 闭合点外移; 从 动力条件变化看, 岸线附近水流流速最大。分析表明, 最近20 年来大规模的潮上带土地利用是莱州 湾东部海岸蚀退的重要影响因素。