河口海岸环境监测技术研究进展

河口海岸为陆海耦合作用敏感地带,是地球系统科学研究的核心对象.受全球海平面上升、入海泥沙减少、高强度人类活动的多重影响,河口海岸环境面临严峻的风险和挑战.加强河口海岸环境监测技术能力建设是理解河口海岸过程与变化机理、提高对其未来变化认识与预测的首要条件.基于此,从河口海岸区位特殊性角度对气象、水文、地形地貌、地质、环境共5个方面综合论述河口海岸环境的监测要素与监测方法.在对比监测手段的基础上,提出了当前在极端天气下的监测以及长时间尺度的监测中存在不足,亟须全面改善.     

三角洲海岸土地利用侵蚀暴露度分析及其空间规划意义——以上海浦东新区为例

受全球变暖背景下的海平面上升及流域减沙的影响,全球三角洲海岸侵蚀灾害风险加大.评估三角洲地貌未来变化及其侵蚀脆弱性,并分析海岸土地利用的暴露度,对海岸带国土空间规划、防灾减灾和社会经济可持续发展具有重要意义.本研究以位于长江三角洲海岸的上海浦东新区为例,以2016年河口地形、2019年海岸土地利用为基础,结合2035年河流来沙1.25亿t/a、海平面累计上升16.5 cm情景下的河口地貌模拟以及浦东新区2035年规划,评估了当前和2035年海岸侵蚀脆弱性及土地利用价值的暴露度,进而提出国土空间规划的建议.研究结果表明,近千年以来的地貌演变格局决定了海岸侵蚀脆弱性的基本空间格局,以土地利用暴露度与海岸侵蚀脆弱性等级为指标,两者具有高和极高等级的岸段目前长度为32.3 km,占浦东新区海岸长度的31.1%;随着未来流域减沙以及浦东新区的发展, 2035年其长度增加至47.5 km,比例升高为45.8%. 2035年,浦东机场及杭州湾北岸芦潮港区域侵蚀脆弱性等级增加,根据现有规划,这两个区域是航空枢纽和南汇新城建设的核心区域,其土地利用暴露度等级也将增加,在规划的实施过程中需要加强上述区域监...     

河口海岸的环境变异、环境问题及对策探究

河口海岸是地球四大圈层交汇、能流和物流的重要聚散地带。是一具有重大资源潜力和环境效益的湿地生态系统类型。中国入海河流众多。河流携带的泥沙每年可达20亿吨，植被破坏、水土流失、人类对淡水资源的开发以及跨流域调水都能影响流域来水来沙，地下水超采也影响海岸沉降，这些因素引起了河口海岸的环境的变异。但由于长期以来不舍理地开发利用，环境变异积聚导致了中国河口生境退化，生物多样性急剧下降．环境污染加剧，海岸侵蚀及河口淤积等环境问题日益严重．保护及合理开发利用河口资源势在必行。章分析了存在的主要问题．提出了许多保护的建议．     

长江河口海岸演变长周期波动的初步研究

长周期波动作为一种地貌演变现象在河口海岸地区广泛存在,在长江河口,表现为长江河口水下三角洲及长江河口拦门沙地形的波动变化。而在杭州湾北岸,它又以“侵蚀波”的形式来影响岸滩的冲淤演变,本文试图通过揭示人在的动力机制来综合分析春在典型河口海岸演变中的表现。．     

苏北废黄河三角洲海岸线历史时空演化研究

苏北废黄河三角洲属淤泥质海岸类型,是我国海岸侵蚀严重的地区之一.本文根据地形图、海图、历史地图、遥感影像及历史文献等资料,应用GIS/RS技术及数理统计原理,对废黄河三角洲海岸线空间演化特征进行定量分析,以研究历史时期以来苏北废黄河三角洲岸线的整体演变特征.自春秋以来,废黄河三角洲海岸线经历了春秋至北宋的相对稳定,北宋后快速向海推进,再向陆侵蚀内移并逐渐趋于稳定的过程,这一过程主要受黄河南徙与北归的控制.1989年以来,中山河口至扁担河口岸段是主要侵蚀区,不同部位蚀退速率有差异,北部蚀退速率小于南部,中山河口以北、夸套河口以南则以淤积为主,这种差异主要受沿岸地形及人类活动的影响.     

人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征

针对秦皇岛洋河口至戴河口海岸整治工程,采用数值模拟方法研究该区域潮流和波浪对人工岛及海岸整治工程的响应特征,发现人工岛与海岸整治工程共同存在时对潮流的影响并非二者单独作用的线性叠加,而是存在着非线性的关系,而常浪对人工岛和海岸整治工程的响应基本上为对二者单独作用响应的线性叠加.同时建立海岸整治工程时预留潮汐通道有助于保证工程海域的水体交换,减小对周边环境的影响.这些结果对相似海岸动力的海滩整治工程可提供科学参考.     

全球气候变化背景下我国海岸侵蚀问题及防范对策

从区域构造背景、海岸侵蚀的表现形式、海岸侵蚀主要原因和面临挑战等方面对中国海岸侵蚀的特点做出概括性论述,并着重从海面变化与海岸侵蚀,以及风暴浪潮与海岸侵蚀之间的关系讨论了全球气候变化对我国沿海海岸侵蚀的影响态势.认为中国海岸侵蚀风险对气候变化的响应具有明显的区域性差异,全球气候变化对海岸侵蚀的影响研究与预测是一项系统工程,它涉及“全球系统”的自然环境、社会经济、沿岸工程与规划等各方面的因素.应对全球气候变暖,海岸侵蚀持续加强的严峻形势,从加强基础理论研究,防治技术研究,健全管理系统和强化法制机制等方面提出了今后我国海岸侵蚀防范建议.     

闽江下游福州段地质地貌环境问题的研究

江河地质地貌环境条件是影响沿江工程建设发展及其环境特征的重要因素,是决定沿江城市自然环境特色的背景.以闽江下游福州段为例,考察研究了闽江福州段南、北港(支流)的地质地貌环境特征及变化发展趋势;分析研究了沿江各种人类工程建设活动与南北港地质作用及地貌环境的相互作用状况.研究结果表明人类各种工程建设活动促进和强化了北港的冲刷侵蚀作用和南港的淤积堆高作用;并使闽江下游福州段南北港的地质地貌环境朝不稳定方向发展演化且日趋严重.南北港地质地貌环境的不稳定与恶化又反作用于各种人类工程建设活动,如使该河段许多已建和拟建或在建工程的稳定性和安全性问题受到严重的威胁.     

河流海岸水动力学综合模型

为研究在波浪、潮流及河川径流等多种动力因素共同作用下河口海岸地区的水动力环境,建立了一个河口海岸地区的综合水动力学模型。该综合模型应用了基于改进型Boussinesq方程的近岸模型、基于Saint-Venant方程的河道模型,并考虑了波浪破碎及底部摩擦的影响,将近岸水动力模型和河道水动力学模型进行耦合求解。将该模型用于研究长江口及口内感潮河道径流与潮流的相互作用,涨潮及落潮过程中水流运动。计算所得到的各测站水位、流速及流向与观测资料吻合良好。     

人类重大工程改变河口潮波传播方向引发的灾害与恢复

珠江河口网河密布,地貌形态极其复杂.人类为改变环境而进行许多重大工程,但有时因为对工程引发的复杂河口水动力特性的变化认识不足,导致工程带来严重的负面灾害性影响.有些影响通过长时间自然演变得以恢复,有些则不可逆转.五十年前珠江河口白藤堵海工程造成当地严重的内涝灾害,却又在十年后自然恢复,其动力变化原因始终不明,值得研究.采用河口整体数值模拟对白藤堵海工程及其水动力特征进行了计算.通过河口整体大区域计算的流动过程分析发现,堵海工程后鸡啼门水道因通潮能力不够,造成了潮波由竹银经泥湾门水道至上而下的逆向传播,引起了工程前后泥湾门区域水动力特征的极大变化,引发严重的内涝灾害.十年后鸡啼门水道自然冲刷,通潮能力的增强,使潮波逆向传播现象消失,该区域水位过程基本恢复到工程前状态,洪涝灾害自然消除.     

珠江河口岸线变化对潮动力的影响

为研究珠江河口岸线变化对潮波特征的影响,基于D-Flow FM(Delft 3D-flow flexible mesh)建立珠江河口二维水动力数值模型,模拟的水位、流速流向结果与观测数据吻合良好。利用T_TIDE对模型结果进行调和分析,通过振幅比、相位差和潮能通量探讨岸线变化对潮汐动力特征的影响。结果表明:珠江河口半日分潮M_2的振幅和1/4日分潮M_4的振幅总体均呈增大的趋势,潮能通量呈减小的趋势。珠江河口整体表现为潮汐不对称加剧,涨潮占优增强。岸线变化通过影响径流作用、河口形态、浅水效应和潮能辐聚作用,影响珠江河口的分潮振幅、相位、潮汐不对称和潮能通量等潮汐特征。由岸线变化带来的潮汐振幅增加、潮汐不对称性加剧和涨潮占优趋势加强,可能会导致风暴潮等沿海灾害和严重的淤积问题。     

河口海岸区悬沙输运量的声学多谱勒流速剖面（ADCP）观测技术的初步研究

基于ADCP的观测原理,推导出ADCP声学信息与水体中悬沙浓度的关系,从而提出用走航式ADCP在河口海岸区域进行悬沙输运量观测的方法。通过分析长江口的观测数据表明,在高悬沙浓度的河口区,用ADCP后向散射强度与采水样得到的悬沙浓度之间具有良好的数学关系。     

漳州市河口污染物输入对近岸海域水体富营养化的影响

根据2003～2005年对福建省漳州市入海河口（漳江口、东溪口）和近岸海域（东山湾、宫口湾）的监测调查资料，分析研究了入海河口污染物输入对近岸海域水体富营养化的影响，结果表明：河流陆源的有机、氮、磷污染物入海通量越大，所对应的近岸海域海水水质越差，富营养化趋势越明显．     

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。     

中国东部海区bGDGTs的含量分布及其与环境因子的关系

【目的】近海是接受陆源输入的主要地带,沉积物中的有机质有可能记录了流域环境与气候变化的信息。本文以中国东部海区表层沉积物中陆源细菌来源的支链类甘油二烷基甘油四醚脂(branched Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,bGDGTs)为研究对象,分析其作为流域环境与气候变化指标的可行性。【方法】使用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)分析海域表层沉积物中bGDGTs的含量和分布,并进一步统计分析其与环境因子的关系。【结果】中国东部海区沉积物中bGDGTs的绝对含量呈现出区块状分布,在东海基本上随离岸距离的增加而降低,而在南黄海最高值出现在南黄海中心泥质区。支链和类异戊二烯指数(BIT)值除在长江口外上升流区外,基本呈现出随离岸距离的增加而降低的趋势。【结论】bGDGTs主要来源于陆源输入;有机质主要富存于细颗粒沉积物,且有海洋自生bGDGTs的贡献;相对于陆源输入,海洋自生bGDGTs以环状为主;除特殊环境,BIT仍可以作为衡量陆源输入相对多寡的指标;东部海区沉积物中的甲基化指数/环化指数(MBT/CBT)不能作为构建流域古气候变化的指标。     

长江口北支沉积动力环境分析

长江口北支为喇叭形准强潮河口,其发育深受地形条件、水动力因素和泥沙来源的制约,并因此而形成了复杂的沉积环境和沉积特征。作者以北支表层沉积物粒度分析资料为依据,阐明长江口北支表层沉积物的分布规律,试用M.Pejrp的新三角图式划分长江口北支的沉积动力环境（相）,以期揭示北支的沉积作用机制,为深入研究长江口北支演变规律及北支的开发治理提供科学依据。     

长江河口及其邻近海域的自然环境

本文概述了长江河口演变过程和水下三角洲酌形成机理,河口地区潮汐作用、波浪作用和近岸流系的性质以及长江口外淡水扩散及其对邻近海域的影响等问题。本文还讨论了长江河口环流类型和特征、最大浑浊带分布及其变化、潮滩和水下三角洲的发育以及河口地区生物与环境的关系等。根据上述多方面环境因子的分析并进行汇总,作者对长江河口及其邻近海域的自然环境特征作出了评价。     

长江河口及其邻近海域的自然环境

本文概述了长江河口演变过程和水下三角洲的形成机理,河口地区潮汐作用、波浪作用和近岸流系的性质以及长江口外淡水扩散及其对邻近海域的影响等问题。本文还讨论了长江河口环流类型和特征、最大浑浊带分布及其变化、潮滩和水下三角洲的发育以及河口地区生物与环境的关系等。根据上述多方面环境因子的分析并进行汇总,作者对长江河口及其邻近海域的自然环境特征作出了评价。     

闽江河口区由淤积转为冲刷的演变及其原因

根据近30年来闽江口的调查数据及文献资料,分析闽江河口区沉积特征、浅滩形态变化,以10~15年的研究尺度,探讨了闽江口的冲淤演变.提出闽江口沉积在上世纪90年代初由淤积转为冲刷的观点,揭示入海泥砂扩散和人类活动是导致这一变化的根本原因.以此警示河口侵蚀的生态环境危害,为河口区的环境治理提供借鉴.     

长江输沙与河口的冲淤变化关系

以长江宜昌站、汉口站和大通站的径流量、输沙量等水沙特征值以及在崇明东滩上的实测数据为资料来源,探讨了多年来长江口的来水来沙态势,并运用泥沙通量估算方法,推算出近年崇明东滩的年淤涨速度,通过对比发现：近年来长江的径流量未见减少,输沙量却有减少的趋势;潮滩向海淤涨明显减慢．作者对两者之间存在的关系及其原因作了初步探讨,认为潮滩淤涨减慢在很大程度上是由于长江的输沙量减少所致;淤涨减慢的幅度超过了来沙量减少的程度,其重要原因是上游来沙减少的主要是易于沉积的中粗颗粒部分．