近半個(gè)世紀(jì)長(zhǎng)江口門(mén)區(qū)的沖淤變化分析及未來(lái)幾十年沖淤趨勢(shì)探討
本文關(guān)鍵詞:近半個(gè)世紀(jì)長(zhǎng)江口門(mén)區(qū)的沖淤變化分析及未來(lái)幾十年沖淤趨勢(shì)探討,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近幾十年來(lái),世界上很多三角洲因流域建壩等人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致河流入海泥沙銳減而發(fā)生侵蝕,給三角洲生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大影響,成為河口海岸研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。作為世界大河之一的長(zhǎng)江,其水下三角洲的沖淤演變受到高度關(guān)注。近期由于三峽工程等流域高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)的影響,長(zhǎng)江入海泥沙通量出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。在此背景下,長(zhǎng)江三角洲已經(jīng)和將要發(fā)生怎樣的變化,值得持續(xù)重視。盡管前人已有一些工作涉及長(zhǎng)江來(lái)沙減少后三角洲的沖淤問(wèn)題,但由于資料的局限性和研究方法的差異性,尚未達(dá)成共識(shí)。三峽工程對(duì)河口三角洲的影響是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。有必要在前人研究的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充新的資料,深化對(duì)該問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。本文收集了1958-2013年的長(zhǎng)江口門(mén)區(qū)系列海圖水深數(shù)據(jù),采用GIS軟件,計(jì)算和對(duì)比了不同分區(qū)和不同時(shí)段的等深線進(jìn)退速率和海底垂向沖淤速率,并結(jié)合同期的長(zhǎng)江入海水沙資料(大通站)、口門(mén)典型測(cè)站(佘山站)的風(fēng)況資料以及河口工程資料,分析了水下三角洲的沖淤變化的原因,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)未來(lái)長(zhǎng)江入海泥沙通量和海平面上升速率等因素的預(yù)測(cè)情景,初步探討了今后幾十年長(zhǎng)江水下三角洲的沖淤趨勢(shì)。主要結(jié)果和結(jié)論如下:1)等深線的進(jìn)退變化具有顯著時(shí)空差異。1958-1978年、1978-1986年、1986-1997年、1997-2004年和2004-2013年時(shí)段長(zhǎng)江口門(mén)四大灘涂(南匯東灘、九段沙、橫沙東灘和祟明東灘)0 m等深線(很多呈包絡(luò)狀)進(jìn)退所引起的潮間帶總面積增長(zhǎng)速率分別是是0.53、5.1、9.2、16和18 km2/yr,5m等深線(部分呈包絡(luò)狀)進(jìn)退引起的灘涂面積增長(zhǎng)速率分別是13、4.8、3.8、3.7和13 km2/yr?陂T(mén)外10 m等深線(總體上較為順直)的進(jìn)退速率分別是165、-28、3.2、5.4和-35 m/yr(負(fù)值代表蝕退)。口門(mén)外20 m等深線的進(jìn)退速率分別是179、28、-14和-26 m/yr(2004-2013年時(shí)段缺少數(shù)據(jù))。同一時(shí)段內(nèi)不同區(qū)域的沖淤速率差異顯著。例如,1978-1986年時(shí)段上述四大灘涂的面積增長(zhǎng)速率分別是-0.35(南匯邊灘)、-0.37(九段沙)、1.1(橫沙淺灘)和4.8 km2/yr(崇明東灘)。南支系統(tǒng)口門(mén)區(qū)垂向沖淤速率的變化: 1958-1978年、1986-1997、1997-2004年和2004-2013年的區(qū)域平均淤積速率分別為4.9、1.9、0.51、3.7和0.17 cm/yr,凈淤積量分別為26、105、28、198和9.0 Mm3/yr(Mm3=106 m3),口門(mén)附近河槽的沖淤較之口外水下三角洲斜坡的沖淤在時(shí)間上和空間上的變化更加強(qiáng)烈。北支口門(mén)區(qū)的沖淤變化:1959-1981年、1981-1997年和1997-2012年的淤積速率(負(fù)值代表沖刷)分別為-1.4、1.0和-7.7 cm/yr,凈淤積量分別為-13、9.0和-56Mm3/yr。2)沖淤原因分析。雖然上述沖淤呈現(xiàn)復(fù)雜時(shí)空變化,但兩個(gè)分區(qū)的沖淤量之和(凈變化)表現(xiàn)為總體上淤積減慢和淤-蝕轉(zhuǎn)型:1958-1978、1978-1986、1986-1997、1997-2004和2004-2013年時(shí)段的淤積量分別為255、101、37、142和-47 Mm3/yr(相當(dāng)于332、131、48、185和-61Mt/yr)(Mt=106 t;容重1cm3=1.3 g)。這5個(gè)時(shí)段長(zhǎng)江口的風(fēng)況未出現(xiàn)顯著的趨勢(shì)性變化,而長(zhǎng)江平均入海泥沙通量(大通站)分別為469、445、347、282和136 Mt/yr?梢(jiàn),長(zhǎng)江入海泥沙通量下降可能是研究區(qū)淤積速率總體下降和近年發(fā)生侵蝕的主要原因。在入海泥沙減少的背景下,研究區(qū)5m以上潮間帶淤漲速率的增加趨勢(shì)可能與河口工程(特別是促淤圈圍工程)的促淤效果有關(guān)。此外,上述5個(gè)時(shí)段長(zhǎng)江入海泥沙的“流失量”(大通輸沙率與研究區(qū)淤積量之差)分別為137、301、299、97和197 Mt/yr,其中1997-2004年時(shí)段出現(xiàn)最低值與該時(shí)段河口工程建設(shè)最多有關(guān)。因此,長(zhǎng)江入海泥沙通量和河口促淤工程是研究區(qū)年代際沖淤的兩個(gè)主要控制因素。3)未來(lái)幾十年長(zhǎng)江三角洲前緣的沖淤趨勢(shì)。研究區(qū)淤-蝕轉(zhuǎn)變的臨界入海泥沙通量約為1.9×108 t/yr,目前,大通站年均入海泥沙通量(2001-2013年年平均為1.6×108t/yr)已經(jīng)低于此臨界值,鑒于今后幾十年在三峽工程、金沙江梯級(jí)水庫(kù)和南水北調(diào)等的綜合影響下長(zhǎng)江入海泥沙通量還將繼續(xù)下降、海平面將進(jìn)一步上升、海洋風(fēng)速將大于或相當(dāng)于過(guò)去幾十年平均風(fēng)速,海底沉積物的抗蝕性(在數(shù)米深度以?xún)?nèi))向下變化不大,在這些可預(yù)見(jiàn)的綜合作用之下,長(zhǎng)江三角洲前緣很可能繼續(xù)發(fā)生侵蝕,除非實(shí)施有效的工程措施。這對(duì)長(zhǎng)江口灘涂資源利用、海岸防護(hù)、海底設(shè)施(如油氣管線和光纜等)保護(hù)等具有重要參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:長(zhǎng)江口 水下三角洲 地貌 沖淤演變 沖淤速率 等深線
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TV148
【目錄】:
- 摘要7-9
- Abstract9-14
- 第1章 緒論14-20
- 1.1 研究意義14-15
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.3 長(zhǎng)江三角洲研究現(xiàn)狀17-18
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和擬解決的問(wèn)題18-20
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容18-19
- 1.3.2 擬解決的問(wèn)題19-20
- 第2章 研究區(qū)概況20-32
- 2.1 長(zhǎng)江三角洲的演變歷史20-21
- 2.2 長(zhǎng)江口地形21-25
- 2.3 長(zhǎng)江口水文25-32
- 2.3.1 來(lái)水和來(lái)沙25-27
- 2.3.2 潮汐和潮流27-28
- 2.3.3 風(fēng)和波浪28-29
- 2.3.4 口外流系和余流29-30
- 2.3.5 底床沉積物30-32
- 第3章 資料來(lái)源與研究方法32-38
- 3.1 資料來(lái)源32-33
- 3.2 研究區(qū)范圍的選擇33-34
- 3.3 研究方法34-38
- 第4章 研究結(jié)果和討論38-76
- 4.1 長(zhǎng)江口門(mén)區(qū)典型等深線的水平?jīng)_淤變化38-51
- 4.1.1 0m等深線的沖淤速率變化38-42
- 4.1.2 5m等深線的沖淤速率變化42-45
- 4.1.3 10m等深線的沖淤速率變化45-48
- 4.1.4 20m等深線的沖淤速率變化48-51
- 4.2 不同時(shí)段長(zhǎng)江水下三角洲的沖淤變化51-65
- 4.2.1 南支系統(tǒng)水下三角洲的沖淤變化51-59
- 4.2.2 北支口門(mén)附近的沖淤變化59-65
- 4.3 沖淤空間差異性與臨界值的探討65-68
- 4.3.1 研究區(qū)沖淤空間差異性65-66
- 4.3.2 研究區(qū)沖淤臨界值的探討66-68
- 4.4 研究區(qū)沖淤變化的原因68-74
- 4.4.1 長(zhǎng)江來(lái)沙量的減少68-70
- 4.4.2 水動(dòng)力因素70-71
- 4.4.3 人類(lèi)活動(dòng)的影響71-72
- 4.4.4 洪水風(fēng)暴潮等極端氣候變化72-74
- 4.5 未來(lái)幾十年沖淤趨勢(shì)的探討74-76
- 第5章 結(jié)語(yǔ)76-79
- 5.1 主要結(jié)論76-78
- 5.2 創(chuàng)新與不足78-79
- 參考文獻(xiàn)79-87
- 附錄87-98
- 致謝98
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本文編號(hào):275240
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