黄河三角洲工程防护区海床侵蚀过程与不稳定性评估

近年来受入海水沙减少、海岸带高强度开发和海洋动力作用等的影响,黄河三角洲近岸海床侵蚀凸显。基于实测地形和波浪资料,研究了黄河三角洲工程防护区海床侵蚀过程及稳定性变化。工程防护区海床侵蚀主要分布在近岸10 km内,2007—2015年距岸8 km区域内表现强烈侵蚀,堤前海床较2000—2007年时段侵蚀量增大,海床侵蚀向岸加剧。随着现行河口沙嘴的淤积延伸和孤东浅水区的不断侵蚀,孤东南大堤外海逐渐形成了"近岸区深,远岸区浅"的反剖面形态。随着工程防护区近岸持续侵蚀,等深线不断向岸移动,堤前海床不稳定性逐渐加剧,2015年84.20%的堤前海床处于强或极强不稳定状态。本研究可为新形势下黄河三角洲综合治理提供科学依据。     

黄河三角洲孤东近岸冲淤演变及其影响因素

为更好地了解近40年来孤东近岸的演变过程,以研究区剖面水深地形、Landsat影像和利津站水沙数据为数据源,采用遥感技术及数理统计法对研究区域岸线及面积变化进行监测计算,并分析1976—1986年、1986—1996年、1996—2002年、2002—2014年4个不同阶段的冲淤演变及影响因素。结果表明:(1)孤东近岸经历"强淤积-冲淤平衡-侵蚀-强侵蚀"4个阶段。孤东近岸海域由淤积向侵蚀转变始于1996年,且在2002—2014年间侵蚀最为严重,大部分近岸海域蚀深达到6～8 m,侵蚀最大深度超过8 m;(2)等深线变化时空差异明显,蚀退最先出现在北侧,且近岸5 m水深区域内冲淤变化较水深10 m内敏感;(3)研究区近岸侵蚀,离岸淤积,剖面冲淤平衡位置由CS19剖面的11 m水深变化到CS21剖面的5m水深;(4)黄河入海水沙的减少、河口人工改汊、孤东大堤建设和海洋动力作用都对孤东近岸的冲淤演变产生影响,维持研究区冲淤平衡的年均来沙阈值为3.78亿t/a。通过此来进一步探究孤东近岸演变进程,为孤东近岸防护提供科学指导。     

基于云模型的海岸脆弱性评估 ——以厦门岛为例

脆弱性评估很大程度上存在着模糊性和随机性,为有效解决评估过程中定性概念与评估指标按隶属函数定量描述这一不确定转换问题,本文基于云理论本文选取海岸地貌、海岸高程、海岸坡度、海岸缓冲能力、有效波高、道路价值和建筑价值为指标,构建了厦门岛海岸脆弱性评估指标体系,运用云模型评估手段定量测度了厦门岛海岸脆弱性空间分异特征。评估结果与客观情况比较吻合,检验了指标体系的合理性和评估模型的适用性。本文提出了海岸脆弱性综合评估模型,实用有效,可以推广到与厦门岛类似的区域,为海岸管理及规划提供科学指导。     

苏北废黄河三角洲海岸时空演变遥感分析

基于遥感与地理信息系统技术,使用苏北废黄河三角洲海岸地区1978,1987和2000年的Landsat卫星遥感数据,选取岸线指标与波段,提取岸线信息,生成1978-1987年和1987-2000年海岸土地增减时空变化分布图,建立岸线变化距离及增速衡量指标,定量分析了废黄河三角洲海岸面积变化特征,以及灌河口-中山河口、中山河口-扁担港口和扁担港口-双洋河口以南岸段的时空变化格局与分布特征.研究结果表明,废黄河三角洲海岸的自然侵蚀速率呈减小趋势,但侵蚀作用仍在继续.侵蚀强度以废黄河口地区为中心,向南北两侧逐渐减弱.人工保滩护岸措施在一定程度上影响着自然侵蚀格局.其内部各岸段分别呈现缓蚀、侵蚀和基本侵淤平衡的变化格局.     

南汇东滩沉积物粒度特征及其与水动力的关系

沉积物粒度参数可以用来反演沉积物沉积的水动力条件和沉积环境。根据对南汇边滩采集的表层沉积物粒度资料进行分析,结果表明:沉积物类型以黏土质粉砂为主;随着沉积物平均粒径Mz的减小,分选逐渐变好,偏态由极正偏向正偏转变,并向近对称接近。运用Pe- jurp的三角图式对沉积环境进行划分,结果表明南汇东滩的水动力条件总体上较强,沉积物粒径总体上偏粗,属于径流—潮流共同作用的河口浅滩沉积环境。对潮流底应力和沉积物临界起动切应力的计算进一步印证了该区水动力较强,对应沉积物颗粒偏粗的现象。     

江苏吕四海岸沉积动力特征及侵蚀过程

海岸侵蚀与水动力之间有着密切的关系.基于现场调查和资料收集,探讨了吕四海岸地貌、水动力、泥沙运动以及沉积与动力之间的响应.研究结果表明,风浪和潮流是塑造吕四海岸的主要动力.风浪年内变化按向岸风频率可分为高频期(10 月至翌年 1月)、转频期(2 月、3 月和 9 月)和低频期(4～8月)三个时期.风浪高频期,潮滩冲蚀,物质粗化;低频期,潮滩淤积,物质细化;转频期,时冲时淤,动态稳定.潮流作用主要表现为输沙淤滩和侧蚀滩脚.在风浪高频期,滩脚同时受到风浪冲蚀和潮流侧蚀,向岸后退,使吕四岸段成为隐性侵蚀型海岸.岸滩塑造对沉积动力响应显著,东部处于滨岸环境,在潮流和风浪的作用下,沉积物由岸向海变粗;西部还受径流影响,处于滨岸-河口环境,物质由岸向海变细.在水动力要素中,风浪是导致岸滩侵蚀的主控动力,而潮流则是近岸泥沙进行滩槽滩槽交换和循环输运的输运动力.     

长江口九段沙岸滩的短周期地貌动力过程

根据2006年5～10月(洪季)长江口九段沙上沙两固定断面的逐月滩面高程测量及表层沉积物的粒度分析结果,尤其是应用"碧利斯"台风前后的实测水文地貌资料,结合同期表层悬沙浓度的逐日观测资料,开展了九段沙岸滩地貌动力过程及沉积物对台风响应的研究.结果显示,长江口九段沙上沙东南岸滩演变表现为"岸冲滩淤"的变化规律,即堤岸呈现冲蚀,潮滩在冲淤变化中总体趋于淤积.2006年"碧利斯"台风期间,九段沙上沙波高达2.56 m,增水1 m多,强浪伴随增水,导致滩面平均蚀低6.4 cm,最大蚀深为20.2 cm.台风作用造成滩面冲刷,沉积物粗化,台风过后滩面迅速回淤,粒径变细.这充分表明,暴风浪是引起九段沙上沙岸滩及其沉积物短期突变的重要动力因素.河口潮滩冲淤对流域水沙变化有较敏感响应,长江来水来沙变化是制约潮滩季节性冲淤演化的重要因子.岸滩短期变化主要原因在于波浪掀沙和潮流输沙的联合作用.由于潮流和潮位位相不一致,造成涨潮流携高含沙量水体上滩落淤,落潮流携低含沙量滩水归槽,涨潮输沙淤滩被波浪刷滩所掩盖,如此往复,潮滩淤积.最后分析了上沙抛石堤的护岸保滩作用及不足之处,并提出了加固措施.现有的上沙抛石堤能防御常浪冲刷,受台风浪袭击时仅能抵御堤岸蚀退,石堤自身的毁坏难以避免,需经常修护;在潮沟口应设涵洞;基于台风浪的巨大能量,抛石堤块石需增大增重.该研究结果可为河口湿地的保护和建设提供科学依据.     

江苏大丰潮滩潮流边界层特征研究

2003年7月中小潮期间使用MIDAS-400用户化数据采集系统在江苏大丰潮滩上进行了垂向多层位同步的流速和悬沙浓度观测。根据观测资料研究了潮流作用下的潮滩底部边界层过程,结果表明,观测地点的潮汐不对称现象十分明显,落潮流速、历时和输水输沙量皆明显大于涨潮;在潮周期内的多数时间里流速剖面符合对数分布,但在风力较强、水流快速增加和流速缓慢的情况下,流速剖面常偏离对数分布;悬沙颗粒垂向混合均匀,悬沙浓度剖面符合Rouse公式;落潮时的底部切应力和摩阻流速明显大于涨潮,摩阻流速与各水层流速通常有较好的线性关系;滩面糙度主要与沙纹形态和推移质运动强度有关,它与摩阻流速存在密切关系;悬沙浓度具有明显的减阻效应,受其影响,摩阻流速和底部切应力分别减小了28%~41%和40%~62%。     

基于GIS的莱州湾南岸土壤盐渍化特征分析研究

运用地统计学,结合GIS技术研究了莱州湾南岸地区土壤含盐量空间变异性.结果表明:土壤含盐量的变异系数除表层和底层属强变异性外,其它均属中等变异强度.整个研究区土壤含盐量较高,盐渍土所占面积较大;除10～20 cm和80～100 cm土层土壤含盐量分布符合球状模型外,其它各层均符合指数模型.研究区不同土层土壤盐分含量具有明显的空间变异性,除60～80 cm和80～100 cm土层土壤含盐量具有强空间相关外性,其它各层均具有中等空间相关性.该研究为莱州湾南岸地区区域规划、农业生产和生态环境维护提供理论依据.     

黄河三角洲清水沟河口区近期冲淤演变特征

黄河三角洲清水沟流路1996年汛前实施清8改汊工程后,河口区的冲淤发生了变化。据1996年10月至2005年9月清水沟滨海区固定断面测深资料的分析表明:新河口区总体上出现淤积,老河口区在总体上发生侵蚀。通过区域泥沙净冲淤量与入海沙量相关分析计算表明:新河口区的淤积速率与入海沙量呈正相关,老河口区的侵蚀速率与入海沙量互不相关。其原因在于:前者位于河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙能得到河流输沙的充足补给,属河流动力为主的河控型海岸;后者远离河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙得不到河流输沙的补给,属海洋动力为主的海控型海岸。