海岸灘涂既是重要的濕地資源,又是重要的土地資源。地處我國(guó)東部人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的渤海灣的海岸灘涂,已經(jīng)成為我國(guó)急需開(kāi)發(fā)的后備土地資源。近幾十年來(lái),該區(qū)海岸灘涂開(kāi)發(fā)的強(qiáng)度逐步增大,并出現(xiàn)了連片開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)。人們已經(jīng)注意到灘涂開(kāi)發(fā)以及海岸工程建設(shè)對(duì)于灘涂及其周邊環(huán)境的影響,因此每個(gè)工程的建設(shè)均會(huì)對(duì)其進(jìn)行環(huán)境影響的評(píng)價(jià)。但是對(duì)于多個(gè)工程的累積效應(yīng),尤其是大規(guī)模連片開(kāi)發(fā)對(duì)于海岸灘涂動(dòng)力、泥沙、演變過(guò)程的影響,還缺乏系統(tǒng)深入的研究。 本文利用不同時(shí)期的遙感影像數(shù)據(jù)、水下地形數(shù)據(jù)以及剖面觀測(cè)數(shù)據(jù),分析了最近50年尤其是近10年海岸灘涂的變化過(guò)程。發(fā)現(xiàn)在入海泥沙減少的背景下,該區(qū)海岸灘涂淤長(zhǎng)速率在減小,甚至一些地方出現(xiàn)了海岸侵蝕的現(xiàn)象,呈現(xiàn)出灘面組成總體粗化、岸坡剖面坡度總體變大的趨勢(shì)。并且隨著開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的增大,灘涂寬度變窄,Om至5m等深線之間的灘涂面積急劇減少。 依據(jù)對(duì)潮流、波浪、懸沙含量、底層沉積物粒度的觀測(cè)和分析,從潮流與波浪作用對(duì)比、潮流切應(yīng)力、波浪起動(dòng)水深、泥沙起動(dòng)應(yīng)力的角度進(jìn)行了定量分析,發(fā)現(xiàn)該區(qū)Om至5m等深線之間的灘面沖淤變化是波浪與潮流共同作用的結(jié)果：波浪掀沙,潮流輸沙。 構(gòu)建了渤海灣潮波數(shù)學(xué)模型,首次對(duì)近70年來(lái)尤其是最近10年渤海灣連片開(kāi)發(fā)對(duì)渤海潮波系統(tǒng)的影響進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)2003年與1938年相比,黃河口附近M2分潮無(wú)潮點(diǎn)位置基本保持不變,但渤海灣西岸尤其是近岸的潮差有所增大；但是隨著灘涂開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的增大,連片開(kāi)發(fā)的累積效應(yīng)顯現(xiàn)：不僅潮差進(jìn)一步增大,并且該無(wú)潮點(diǎn)發(fā)生遷移,2012年的無(wú)潮點(diǎn)位置相對(duì)于2006年向東南方向移動(dòng)了11.73km,相對(duì)于2003年向東南方向移動(dòng)了13.35km。如果遠(yuǎn)期圍填規(guī)劃(2030年)實(shí)施,還將使得無(wú)潮點(diǎn)進(jìn)一步向東南移動(dòng)1Okm。 構(gòu)建了渤海灣二維水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型,對(duì)灘涂連片開(kāi)發(fā)對(duì)渤海灣不同剖面進(jìn)出潮量、潮流流速、流態(tài)以及余流的影響進(jìn)行了系列模擬分析。發(fā)現(xiàn)單個(gè)工程的影響只局限于工程周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi),但是連片開(kāi)發(fā)可以影響到海灣大片區(qū)域甚至整個(gè)海灣。以灣內(nèi)剖面計(jì)算的結(jié)果為例,2012年相對(duì)于2003年漲潮量和落潮量減少了約10%,如果遠(yuǎn)期圍填規(guī)劃(2030年)實(shí)施,漲潮量和落潮量相對(duì)于2003年將會(huì)減少18.5%左右。2012年相對(duì)于2003年,0米至5米等深線范圍內(nèi)的漲、落潮流速盡管有增有減,但總體上呈減小的趨勢(shì),減小幅度一般在0.2m／s以?xún)?nèi)。如果遠(yuǎn)期圍填規(guī)劃實(shí)施,減小幅度可達(dá)到0.2-0.4m／s。工程建設(shè)對(duì)于工程周?chē)某绷髁鲬B(tài)影響較大,隨著圍填規(guī)模的增加,流態(tài)變化的范圍也逐漸增加。 這是首次對(duì)渤海灣連片開(kāi)發(fā)對(duì)于灘涂的累積效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。該項(xiàng)研究所獲得的這些新的認(rèn)識(shí),將會(huì)成為渤海灣灘涂資源的合理開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用的重要依據(jù),對(duì)于促進(jìn)環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的建設(shè)以及該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
【學(xué)位單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：P748
【部分圖文】：

省2002?2011年間圍填面積分別是2002年以前圍填面積的174.9倍和3.5倍[4]，使得岸線形態(tài)出現(xiàn)了極大的變化（圖1.1)。以勸海灣沿岸天津、唐山地區(qū)為例，1974?1993年間有313km2的潮間帶灘涂被用作鹽田圍墾，1994?2010年間又有約450km2的海域被天津?yàn)I海新區(qū)和曹妃甸新區(qū)圍墾，其中包含218km2的潮間帶灘涂（占這兩個(gè)項(xiàng)目未幵工前該海域潮間帶灘涂總面積的34%)，且78%的灘涂被圍墾于2005?2010年。截至2010年，天津?yàn)I海新區(qū)共圍墾灘涂108km2,曹妃甸新區(qū)共圍墾灘涂110km2，潮海灣南岸滄州潮海新區(qū)也預(yù)計(jì)圍填至少117km2的沿海灘涂。這些大型圍填工業(yè)項(xiàng)目同時(shí)也帶動(dòng)了周邊海岸的灘涂圍墾，截至2012年

1.2 1980?2012年中國(guó)沿海主要監(jiān)測(cè)站海平面變化示意圖（引自2012年中國(guó)海平而.3中國(guó)沿海海平面2012年與往年變化對(duì)比（單位：mm;據(jù)2012年巾國(guó)海平而公較常年 較2011年 ^

勸海潮波系統(tǒng)[70]。兩個(gè)潮波系統(tǒng)的同潮時(shí)線繞各自的無(wú)潮點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其振幅由無(wú)潮點(diǎn)向外逐漸增大，在岸壁達(dá)到最大值（圖2.2)。潮海灣平均潮差2.5?2.7m，最大潮差達(dá)5m以上。潮差從灣口向?yàn)稠斨饾u增大，其中灣口曹妃甸平均潮差約1.5m，漳衛(wèi)新河口平均潮差約2.16m，灣頂澗河口平均潮差約2.47in灣頂塘沽2.43m，最大潮差4.37m(表 2.1)。16
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2840051