近30年长江北支口门附近的冲淤演变及其对人类活动的响应

根据1981—2012年长江北支口门附近的海图以及遥感数据,利用Arc GIS技术进行计算分析,以了解近30年该区域的冲淤演变特点和规律,从而丰富海岸带陆海相互作用的研究案例.结果表明:1981—1997年潮间带围垦面积为13 km2,水域平均淤积速率为1.4 cm/a;1997—2012年,潮间带围垦面积为163 km2,水域平均冲刷速率为-7.1 cm/a.31年间,口门内、外水域的淤积速率分别为0.77 cm/a和-1.97 cm/a.结论包括:近30年研究区的冲淤演变受到北支衰亡趋势、口内滩涂促淤围垦和长江流域建坝等引起的入海泥沙通量下降的影响,其中人类活动是近15年研究区冲淤演变的控制性因子.     

长江口横沙浅滩挖入式港池方案泥沙回淤估算

针对横沙浅滩挖入式港池建设和维护中核心的泥沙回淤问题,本文采用海港水文规范、底切应力公式和纳潮总量估算等多种不同方法对横沙挖入式港池规划方案中的港池和外航道泥沙回淤问题进行预估,其结果较为一致.若港池出口位于-7 m泥沙浓度0.3 kg/m3的区域,港池年回淤量约为2 000万～2 200万m3,平均回淤强度约为0.3～0.4 m/a;外航道平均淤积强度约为0.3～0.4 m/a,年回淤600万～1 200万m3.且回淤分布主要集中在近靠港池口4～6 km的区域.计算表明,港池口若设于泥沙浓度更低的深水区域,泥沙回淤将显著降低.     

潮滩减少对杭州湾悬沙特征的影响

1974至2020年间,杭州湾沿岸潮滩累计减少面积将达1 290 km2,占杭州湾水域面积的25.8%.基于FVCOM水动力数值模型,耦合水沙密度,引入悬浮泥沙对底边界层的影响,并考虑细颗粒泥沙絮凝过程,建立河口三维细颗粒泥沙数值模型,提高了高悬沙浓度河口悬沙数值模拟的准确性.实测及卫星反演数据验证结果显示,该模型能较好地模拟杭州湾水沙运动.基于所建模型,采用不同时期的杭州湾潮滩数据,研究潮滩面积减小对悬沙浓度、悬沙通量及冲淤分布的影响机理.结果显示:潮滩减少过程中湾内流速及底床切应力发生变化,进而影响湾内悬沙浓度.杭州湾潮滩减少导致乍浦以西水域流速降低,月均悬沙浓度最大减幅高达30%.乍浦以东水域流速增大,月均悬沙浓度升高约15%.潮滩减少主要通过影响潮泵效应,进而改变湾内悬沙输运特征,平流输沙项在潮滩减少过程中对杭州湾悬沙特征的影响较小.1974至2003年间,杭州湾潮滩面积减少约787 km2,澉浦断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增大,金山、芦潮港断面陆向悬沙净通量减小,杭州湾淤积量减少.2003至2020年间潮滩面积减少约503 km2,金山、芦潮港断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增加,而澉浦断面由于潮泵效应减弱导致悬沙净通量减小.杭州湾内湾淤积量不断增大,外湾冲刷量逐渐增大.研究结果可为河口海岸规划和环境管理提供科学依据.     

长江河口拦门沙冲淤变化过程研究

该文在对长江河口拦门沙百余年来冲淤变化过程分析的基础上 ,利用GIS工具 ,计算了长江口拦门沙自 184 2年以来的冲淤量 ,其结果表明 ,15 0余年来 ,长江口拦门沙地区虽存在时冲时淤的变化规律 ,但总体上是处于不断淤积之中 ,在计算区域内净淤积总量达 4 0 .93× 10 8t ,最大年份高达约 1× 10 8t/a。这些可加深对河口拦门沙河段形成和沉积过程的认识 ,同时也可为长江河口深水航道治理工程提供科学依据。     

基于遥感和GIS的黄土丘陵区土壤侵蚀变化监测分析--以静宁县水保世行贷款二期项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了静宁县世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成土壤侵蚀强度等级图.结果表明,项目区2004年土壤侵蚀面积237 km2,侵蚀级别属强度侵蚀;项目区76.6%的泥沙来自于占总面积仅38%的极强度和剧烈侵蚀区域;6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的9 559.4 t/km2下降到2004年的9 340.3 t/km2,侵蚀面积减少了1.62%;土壤侵蚀强度类型的主要转化过程是轻度和中度转化为微度.经分析,项目区25°以上的坡度土壤侵蚀量大于15 000 t/km2,是水土流失治理的关键;在不同的土地利用类型中,耕地侵蚀量最大.     

三峡建坝后长江宜昌—汉口河段水沙与河床的应变

通过三峡建坝前后1950—2013年的水文、泥沙与2003年和2011年的实测河床底形资料对比,试图讨论长江中游宜昌—汉口河段水沙及河床地形等应变量对三峡建坝的响应,为人们理解河流水沙及河床冲淤对超大型水库应变的幅度提供具体案例.三峡建坝后,宜昌站和汉口站年均流量由建坝前的13 850 m3/s和22 650 m3/s(1950—2002)减少到建坝后的12 450m3/s和21 000 m3/s(2003—2013),分别减少10.1%和7.2%;年均输沙量由5.56亿t和4.02亿t(1950—2002)锐减至0.6亿t和1.5亿t(2003—2013),分别减少89.5%和62.2%;年均悬沙中值粒径则由35μm(1950—2002)和25μm(1955—1975)减少至4μm和15μm(2003—2010).同时,水流挟沙不饱和能力的增加,引起了河床的沿程冲刷及泥沙粗化,宜枝河段、荆江河段和城汉河段深泓处分别平均冲刷了3.7 m、1.5 m和0.4 m,在主槽刷深的同时,河道浅滩有不同程度的萎缩.三峡建坝已导致中游水沙及冲淤条件发生了巨大改变.     

长江口深水航道及横沙东滩促淤圈围对滞流点的影响

滞流点位置的变化对河口拦门沙的形成和泥沙淤积具有极大的影响.基于MIKE3软件建立长江口水动力和盐度输运三维数学模型,采用实测资料对模型的潮位、流速、流向和盐度进行验证.运用验证好的数学模型模拟和分析长江口深水航道工程及横沙东滩促淤圈围工程对河口滞流点位置的影响,结果表明,(1)应用改进的近底层平均单宽通量计算公式确定滞流点的位置,验证结果良好,可以用该公式确定滞流点的位置;(2)深水航道工程的建设增大了水深和涨落潮流速,各汊道内落潮流量的增加明显高于涨潮流量的增加,且滞流点均向下游移动;(3)横沙东滩促淤圈围工程建成后,北港滞流点向下游移动约5km,北槽和南槽的滞流点则向上游移动约1km.     

浙江南部淤泥质海岸河口拦门沙航道泥沙回淤规律——以鳌江河口为例

以鳌江口为例,通过试挖槽实测资料分析及波流共同作用下的二维泥沙数学模型研究了浙江南部淤泥质强潮河口拦门沙的成因及航道开挖后泥沙回淤规律.研究表明,因河口迅速展宽,水流扩散,输沙能力不断减弱,河口区的最大浑浊带为拦门沙的形成提供了丰富的泥沙来源,泥沙在口门附近堆积,形成拦门沙浅段.拦门沙开挖后泥沙回淤规律为:航槽回淤主要发生在风浪天,台风期发生骤淤,无风天航槽泥沙淤积较少.回淤的泥沙主要是滩面泥沙在风浪作用下的局部搬运.风浪过后,挖槽内发生"冲刷"现象,主要是由于浮泥密实造成的.通过与天津港等淤泥质海岸台风期骤淤的对比分析,认为较强的动力条件和丰富的泥沙来源是鳌江口骤淤的主要原因,在动力较强的淤泥质海岸骤淤强度较大.此外,还探讨了该类河口拦门沙的治理思路.     

基于遥感测量的海岸线变化与分析

采用较高分辨率的卫星影像,对影像的空间数据进行挖掘,解译出不同时期的海岸线;在盐城沿海选择12个断面,定量地获取海岸线信息,计算海岸的淤蚀形态和速率变化;分析典型岸段人类活动对海岸线变化的影响.分析结果表明:在人类活动影响下研究区域海岸线形态平直化程度加剧,2007—2009年海岸线平直情况突出,长度缩短近40km;2009—2010年海岸线平直化有所减缓.盐城海岸线年平均淤长速率在44~100m.射阳河口北部海岸线变化很小,南部淤长比较明显(其中水龙港—川东港口海岸年淤长速率达到278m).     

崇明东滩鸟类栖息地优化工程区海堤水闸外侧引水渠冲淤数值模拟

在河口水动力模式的基础上,耦合泥沙模块和底部冲淤方程,建立了崇明东滩鸟类保护区海堤外侧引水渠冲淤三维数值模式.模式上游闸门水通量由堰流公式计算,内侧水位由随塘河水动力模式计算,模式下游水位、盐度、泥沙浓度由长江河口大区域数值模式计算.利用2018年7月28—30日优化工程区水闸开闸冲淤前后实测引水渠底部高程进行验证,模式计算的高程与实测值吻合良好,表明模式能较好地模拟引水渠冲淤变化.冲淤计算结果表明,闸下引水渠在自然状态下,涵闸关闭60 d后基本淤平,闸口淤积量最大,淤积程度自闸口向外海逐渐减小.引水渠自然淤积2个月后,随塘河蓄水至3.0 m开闸放水,引水渠平均冲淤量为96 mm;随塘河蓄水至3.8 m开闸放水,引水渠平均冲淤量为133 mm;纳潮冲淤一天,引水渠平均冲淤量为625 mm.纳潮冲淤是最为有效的冲淤方式.研究成果可为崇明东滩国家级自然保护区生态修复工程区的保护与管理、引水渠冲淤方案提供科技指导.     

人类活动与全球变暖影响下长江口海岸地貌动态与灾害趋势研究

在基于区域文献资料查阅整理及分析的基础上,结合野外实地调查等方法,综合分析了各种人类活动与全球变暖对长江口海岸地貌动态和灾害趋势的重要影响.综合分析表明,以三峡为代表的中上游水利工程投入使用,加上水土保持工程及南水北调工程的实施和进一步展开,长江入海通量将一直呈明显下降的趋势.入海泥沙量减少、人类对河口海岸湿地滩涂的过度围垦以及海平面上升伴随的海岸动力增强等主要影响因素的作用下,长江口海岸也由长期的整体淤积转变为近些年来的整体淤积减缓、局部侵蚀加重.与此同时,长江口各种海岸带灾害也呈现出发生周期短,强度大,种类增多的趋势.因此,人类活动与全球变暖协同作用下的长江口海岸地貌动态与灾害学的深入研究是河口三角洲地区可持续发展的重要支撑.     

密怀顺水源保护区土地利用演化驱动因素分析

密怀顺水源保护区位于北京密云、怀柔、顺义的三区交界处,是北京市第八水厂、怀柔应急水源地所在地。2014年底南水北调进京后,部分盈余水量开始通过潮白河河道回补密怀顺地下水。为保护饮用水源,摸清历史面源污染的潜在风险。通过转移矩阵数学模型,利用ArcGIS方法研究了土地利用时空演化规律,结果表明：（1）土地利用变化强度2015年~2018年是2012年~2015年的5.24倍,耕地、未利用地面积呈现减少趋势,林地、水域和湿地、草地面积呈现增长趋势,建设用地先增后减;（2）2015~2018年林地、水域和湿地、耕地变化率最大,分别为92.15%、67.46%、46.6%;（3）2015年后林地、水域和湿地、草地、未利用地面积呈现净转入趋势,耕地、建设用地面积呈现净转出趋势;（4）最活跃的土地属性转变是耕地转入林地,面积为68.23km2,（5）土地利用变化特点与政策驱动力息息相关,土地利用的演化趋势向着利于饮用水源安全的方向发展。可见研究成果可为水源保护区面源污染防治提供科学依据,对未来进一步研究农业面源对保护区土壤和地下水的环境影响奠定基础。     

江苏沿海地区围垦动态与土地利用变化驱动力研究

为研究沿海地区围垦动态以及土地利用变化的主要驱动力，以江苏沿海地区为研究区，基于ENVI 5.3与ArcGIS 10.0平台，以2000年Landsat-7 ETM和2017年Landsat-8 OLI的遥感影像为数据源，采用目视解译的方式提取海岸线，然后用监督分类方法得到江苏沿海地区2000年和2017年的土地利用数据，运用主成分分析法得出该地区土地利用变化的主要驱动因子。结果表明:(a)2000—2017年间江苏沿海地区进行了大规模的围垦，江苏省围垦土地面积107 420.0 hm²，年均围垦面积6 318.8 hm²，全省平均岸线围垦强度为7.11 hm²/(a·km)。(b)连云港市围垦强度最低，大部分耕地、林地与水体转化为城乡、工矿及居民用地；盐城市海岸线长度最长，围垦面积最大，整体利用格局向海岸方向迁移，耕地、未利用土地等面积略有下降；南通市围垦强度最大，林地面积大幅度减小，城镇面积增加。(c)人口增长与社会经济的发展是江苏沿海围垦与土地利用变化的主要驱动力。     

山东半岛和黄河三角洲的海岸侵蚀与防治对策

 海岸侵蚀是一种渐进式或突发式的特殊海洋地质灾害。山东半岛和黄河三角洲分布有粉砂淤泥质海岸、砂质海岸、基岩海岸、黄土台地海岸等类型的海岸。近几十年来，山东半岛和黄河三角洲海岸受河流改道与入海河流输沙量减少、海面上升、风暴潮等自然因素及在河流上游建设水库拦蓄泥沙、沿岸挖沙及海滩采沙、不合理的海岸工程建设、海岸湿地植被和防护林破坏、不合理的滨海旅游项目建设等人为因素的影响，发生了普遍而严重的海岸侵蚀。对此，本文提出了加强海岸带开发管理，严禁海岸带非法采沙，人工海滩补沙，建海堤、丁坝和离岸堤，实施岬控工程和恢复、重建退化海岸盐沼湿地等防治海岸侵蚀的措施。     

长江大通站水沙过程的基本特征 Ⅱ. 输沙过程分析

长江入海泥沙丰富，对长江三角洲的发育、河口滩槽冲淤演变及开发治理有重要影响.大通站1953~2000年输沙序列的趋势分析和周期分析表明，虽然宜昌站输沙量和大通站径流序列无显著趋势变化，但是大通站的年输沙序列(尤其是汛期各月输沙序列)却呈现较显著的下降趋势，这主要与洞庭湖、鄱阳湖及江汉湖群淤积等因素有关.由于流域产沙区主要集中于上游地区，上、中、下游的产沙效应有很大差异，因此，水沙情势相吻合的年份仅有三成.月输沙更加集中于汛期，5~10月的输沙量占全年的87.7%.关于洪枯季的输沙匹配状况也作了初步分析.     

黄河下游湿地景观特征及其对来水来沙的响应

利用黄河下游利津、泺口和花园口1950-2005年水沙数据、1987年和2002年两期下游滩地、河流和坑塘湿地数据,运用景观生态学基本理论,分析黄河下游湿地景观格局的演变,讨论湿地时空变化对来水来沙的反馈效应.结果表明,近20年来,黄河下游湿地大幅缩减,滩地景观减少最多,受人为和自然因素双重作用,景观斑块多样性变化不一.回归分析表明,滩地面积与来沙存在负相关,受来水减少影响,主河道萎缩严重,河口延伸速率减缓.     

锦州—葫芦岛沿海地区景观格局变化与生态服务价值评估

基于GIS和遥感技术,提取出1990、2000和2010年锦州一葫芦岛沿海地区的景观类型图,分析其景观格局变化特征,并通过定量化得出的锦州一葫芦岛沿海地区景观类型单位面积生态价值表,计算出1990--2010年锦州一葫芦岛沿海地区不同类型景观的生态系统服务价值．结果表明：锦州一葫芦岛沿海地区景观总面积呈增长趋势;面积变化最大的景观类型是建设用地和水域,建设用地在20年里增加了272．2km2,而水域在20年里减少了159．4km。,耕地、林地、草地的面积变化量其次,呈递减趋势;景观格局的转变类型主要为：水域、耕地、海洋、草地转为建设用地,以及水域、林地转为耕地．非建设用地,特别是水域的大幅度减少,导致区域的生态系统服务总价值下降趋势明显,这将给该地区带来一系列的资源和环境问题．城市管理者需要加强用地平衡和规划布局管理,智慧地配置景观资源,景观格局优化研究将是下一步工作的重点．     

东兴市海岸带景观格局变化分析

根据东兴市1989年、1999年和2009年的森林资源调查资料和TM遥感影像资料,利用RS技术、GIS技术和fragstas景观分析软件,通过景观指数分析法和面积转移矩阵方法研究东兴市海岸带近20年景观格局变化情况。结果表明,20年间东兴市海岸带景观格局发生明显变化:(1)陆域面积呈上升趋势,湿地面积呈下降趋势,渔业湿地在1999年至2009年间迅速增长,10年间共增长了2276.73hm2;(2)无立木林地与乔木林地之间面积转变最大,大量渔业湿地主要由水田转变而成;(3)整体景观在20年间破碎程度加剧,形状趋于规整,多样性、均匀度和蔓延度都呈现出先增后减的波动。     

珠江河口不同类型湿地土壤有机磷矿化过程及其影响因素研究

以珠江河口湿地土壤为研究对象,采用室内培养的实验方法,对研究区内3大类11种不同类型的土壤进行 恒温控湿好气培养. 通过分析土壤理化性质、土壤净磷矿化量和土壤净磷矿化速率等参数,探究珠江河口湿地土壤有机 磷矿化过程及其影响因素. 结果表明,研究区湿地土壤有机磷矿化速率在-126.47 ~99.7675 mg·kg-1·d-1范围内波 动. 在培养前15d土壤净磷矿化速率变化较大,后期趋于平缓且接近零值. 其中,围垦湿地土壤有机磷矿化率能够在短 时间内趋于稳定(15d),沟渠湿地土壤达到稳定时间相对较长(25d),而农村河流湿地土壤与城市河流湿地土壤有机磷 矿化速率在整个培养期内均呈波动变化,达到稳定时间长达40d. 在所有湿地类型中,城市河流湿地土壤有机磷的矿化 或固定作用最大,围垦湿地土壤有机磷矿化速率波动幅度相对较小,而人工湿地土壤有机磷矿化速率则在整个培养期内 无明显变化且接近于零值. 土壤有机磷净矿化速率与有机质(SOM)、总碳(TC)、总氮(TN)、总氢(TH)、总磷(TP) 的质 量分数及土壤水土质量比均呈现显著负相关关系(P<0.01),而与 pH 和微生物量碳(MBC) 等理化性质无显著相关性 (P>0.05). 研究结果可为滨海湿地的保护与管理提供理论指导.      

金沙江流域尼沙演变过程及趋势分析

金沙江集水面积48．51万Km^2，多年平均流量1429亿m^3，输沙量2．47亿t/a，与长江上游的其它支流相比，是流域面积最大，产水，产沙最多的河流，是三峡水库和长江上游最大沙源。研究金沙江泥沙演变过程和趋势，不仅关系到金沙江水资源开发战略，而且对控制三峡水库泥沙淤积及开发长江水资源亦具有重要意义。对金沙江流域主要水文控制站－屏山站的流量，输沙量进行了统计分析，运用非参数统计的Spearman秩次相关检验，Kendell秩次相关控制站－屏山站的流量，输沙量进行了统计分析，运用参数统计的Spearman秩次相关检验，Kendell秩序相关检验，线性回归检验等方法，对屏山站的水沙演变趋势进行了分析检验，得出了水沙演变无明显趋势的结论。