福建宁德地区第四纪年代地层时空特征及对海面变化的指示

【研究目的 】为厘定福建宁德地区晚第四纪地层框架,给予区域咸、淡水划分提供基础资料支撑,也为中国东部晚第四纪海侵研究提供可供对比的新资料。【研究方法 】通过对NDGK2孔的岩性、年代、微体古生物分析,区域钻孔对比,重建了其晚第四纪地层框架,进一步探讨了区域地层展布特征及演化过程。【研究结果 】NDGK2孔第四纪地层晚更新世以来的沉积,自下而上存在3层深灰色黏土,年龄分别为~90 ka、39~44 ka、<10 ka。【结论 】NDGK2孔第四纪地层发育于古风化壳之上,主要为中更新世末—晚更新世初以来的沉积。钻孔岩心中存在3层深灰色黏土层,很可能均为海侵时期沉积物,3层深灰色黏土层可能分别对应于MIS5、MIS3和MIS1期。深灰色黏土层发育空间差异性,MIS3较MIS5期海侵范围扩大,当时古地势已经接近现代地势,构造沉降明显,MIS3之后构造相对稳定,伴随着全新世最大海侵面的影响,形成了最广泛的一次海侵。

填海工程的海湾动力地貌效应——以芝罘湾为例

港口、人工养殖以及码头建设等填海活动会导致海岸地貌和海域动力环境发生改变,从而影响其海岸带韧性。本文以围填海活动剧烈的芝罘湾为例,基于1977-2022年遥感影像与水深数据,采用空间分析和水动力数值模拟等方法,综合分析了近45年来芝罘湾填海工程下海湾地貌演变与水动力变化情况,结果表明:围填海活动是芝罘湾地貌形态变化以及水动力条件改变的主要原因。①围填海工程导致海湾岸线整体呈现增加的趋势,岸线长度整体增加了10.67 km,岸线结构发生改变,自然岸线保有率持续降低。水深地形变化显著整体冲刷为主,近岸侵蚀严重,1995-2022年均蚀退率达5.4 cm/a。②围填海工程使海湾水动力条件发生改变,导致湾内流速普遍减弱,涨潮时不超过0.2 m/s,流向复杂多变,突堤附近尤为明显,海湾纳潮量呈现持续减小趋势,平均纳潮量整体减少了1.8928×10^(7)m^(3)。研究结果可为芝罘湾海洋生态环境保护与海域资源的合理开发提供科学的对策建议。

入海泥沙减少背景下黄河清水沟亚三角洲海岸线的发育与演化

三角洲岸线的变迁是研究地貌冲淤最直接的要素。黄河三角洲是世界上发育最快的三角洲,研究其海岸线变化规律和演化趋势对地区生态环境保护、海洋资源开发、基础设施建设等至关重要。本文在前人研究的基础上,采用修正归一化水体指数(Modified Normalized Difference WaterIndex,MND-WI)与多年水频率指数(Multi-year Water Frequency Index,MWFI)相结合的方法对1976–2021年期间典型年份的207幅遥感影像进行岸线提取,使获取到的海岸线更具科学性和代表性,并在此基础上通过定量计算分析了海岸线的时空演变及其稳定性特征,以此探讨黄河清水沟亚三角洲海岸线自1976年以来的演化机制。研究结果表明:(1)总体上,清水沟亚三角洲海岸线演化呈现先快速向海淤积后波动稳定的趋势,以1996年和2002年为节点划分为“快速发育”“缓慢发育”“动态平衡”3个阶段;(2)45年来,研究区海岸线稳定性持续增强,其中孤东海堤段岸线与黄河清水沟亚三角洲南部岸线保持相对稳定,而清8汊河口段岸线与清水沟废弃河口段岸线较为活跃,其岸线稳定性指数基本低于0.5;(3)陆上三角洲淤积、侵蚀中心的迁移同河口位置变动相对应,尤其是淤积中心的迁移与河口位置变动之间在经度向存在明显的正向关系,R^(2)=0.6904;(4)黄河入海泥沙减少、河口位置迁移以及人类活动对三角洲海岸线的发育演化影响显著。从长远来看,在黄河入海泥沙持续减少的背景下,三角洲的未来仍面临侵蚀的威胁。

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。

江苏海岸侵蚀过程及其趋势

江苏省侵蚀海岸的总长度为 30 1 7km ,分为 4段 :废黄河三角洲海岸、港海岸、吕四海岸以及海州湾的沙质海岸。各段海岸侵蚀原因不同。废黄河三角洲海岸是因黄河改道失去泥沙来源 ;吕四与港海岸则因辐射沙洲调整过程中滨岸水道的向岸移动造成的 ;而北部沙岸则是因人类活动 (上游建设水库及开挖海滩沙 )的干扰。江苏海岸是一个沉积物准封闭系统 ,全球性海平面上升将加剧这一侵蚀过程 ,预计未来侵蚀海岸的长度将增加 ,辐射沙洲区的外围沙洲将因侵蚀而向中心区退缩。一些目前是隐型侵蚀的岸段将向显性侵蚀的阶段发展。由于连云港到长江口北支的岸段是软性海岸 ,缺乏硬质节点 ,在没有建造大型人工设施的前提下 ,估计江苏海岸动态及制定开发规划时必须考虑平直化的大趋势。

福建砂质海岸侵蚀原因和防护对策研究

本文通过对福建沿海砂质海岸侵蚀的调查,对福建砂质海岸侵蚀后退日趋严重现象进行了分析,针对福建不同岸段海滩的侵蚀特点,在地域上按侵蚀强弱划分为4个区域,并对各区侵蚀现象特点进行总结并分析原因,在此基础上提出一些海岸侵蚀的防治措施和建议.

用分形方法研究海岸线的长度

通过改变粗视化程度求维数的脚规法 ,以1∶50000江苏省地形图为基础 ,求取了海岸线的分维数。在此研究基础上 ,不仅用分形理论描述了整个江苏省海岸线的自然弯曲复杂程度 ,并在此基础上讨论了江苏省海岸线整体分维与局部分维、局部分维之间的相关性以及海岸线分维的意义。

基于多源数据的福建东山岛海岸侵蚀及其不同时空尺度成因分析

海岸侵蚀对海岛紧缺的陆地资源及旅游价值较大的沙滩危害巨大。基于卫星遥感、有人航空摄影、无人机航测、GPS和现场调查等多源数据,利用GIS分析了东山岛海岸线类型、位置与长度变化及滩面冲蚀演变。研究表明,东山岛多处曲折自然岸线转化为较为平直的人工岸线致使整体岸线长度减少,无人机高程反演满足滩面排水冲蚀监测精度要求,乌礁湾和山南湾不同养殖排水方式形成不同特征的滩面冲沟,改变了沙滩微地貌形态。海平面上升和台风风暴潮是长期趋势性和短期突发性侵蚀因素的代表,当前短时间尺度的人类活动已成为滩面冲蚀的最主要因素,且有可能转变为长期趋势性因素。

苏北海滨湿地互花米草地上生物量动态

在江苏盐城新洋港滩涂由海向陆建立样地:零星米草斑块(SAP)、稳定米草滩下边缘(SAFI)、2003年米草定居处(SAF03)、1989年米草定居处(SAF89),对互花米草(Spartina alterniflora)的生物量动态变化进行了研究。结果表明:1)除SAF03样地外,其他样地互花米草叶生物量随时间的推移都有不同程度的减少,SAF03叶生物量始终都显著高于其他样地(P<0.05);各样地茎和繁殖器官生物量均有所增加,繁殖前期SAFI处茎生物量增长最快,达18.97g.m2.d-1;离海越近繁殖器官生物量增加越大;11月份SAF89样地各器官生物量顺序为:叶>茎>繁殖器官,其他样地:茎>叶>繁殖器官。2)各次调查中,随着时间的推移各样地叶生物量分配减少,而茎生物量与繁殖器官生物量分配增多;由陆向海各样地叶生物量分配减少,而茎生物量与繁殖器官生物量分配增加。3)SAFI处互花米草地下/地上生物量的比值为2.39,极显著高于其他样地(P<0.01)。

芝罘岛北岸海湾砾滩侵蚀研究

对位于芝罘岛北岸婆婆口东侧海湾潮间带砾滩进行了研究,通过2004年5月和2007年5月2次野外调查结果分析,获得了2次采样时砾滩的特征及其空间的变化特征。调查统计表明,2004年5月的砾滩属于正常的砾滩,砾滩的结构较完整,发育2道滩脊;2007年5月的砾滩不完整,部分滩面基岩裸露。海滩砾石的形态特征统计,能反映海滩横剖面与纵剖面的变化。平均粒径38mm的等值线,在砾滩上呈现出随时间变化而向海的方向推移。由于砾石在3年中的磨损有限,砾石特征参数的空间变化主要是由于海洋异常动力变化,而促使砾石的组成及结构发生急剧调整的结果。海滩砾石调整事件可能与2007年3月的特大风暴潮有关。

海平面上升情景下辽东湾海岸侵蚀及影响评估

基于海洋站潮位观测和中国沿海海平面变化影响调查等数据,分析了辽东湾沿岸海平面变化及海岸侵蚀状况,并定量评估了未来海平面上升情景下,辽东湾两岸典型沙质海岸侵蚀影响和沙滩养护投入。分析预测和评估结果表明:1980-2017年,辽东湾沿海海平面上升速率为3.0 mm/a,其中辽东湾东岸沿海海平面上升速率明显高于西岸。2009-2017年,辽宁营口白沙湾、绥中网户、绥中南山港和绥中团山气象观测场岸段后退和下蚀较为严重,部分岸段滩肩蚀退达2～3 m/a。预计2100年,辽东湾沿海海平面上升幅度在20～48 cm之间,由海平面上升引发的辽东湾海岸侵蚀土地损失为23.1 km2,土地经济损失为1410万元。为减缓海岸侵蚀,旅游沙滩和一般沙滩养护总投入分别为11亿元和46亿元,全岸段养护成本较高,应选取旅游沙滩等重点岸段进行养护。

广西防城港海域沉积物特征及输运趋势

通过对2010―2011年在广西防城港海域表层沉积物所取样品进行粒度实验,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型进行了粒径输运趋势分析。结果表明,研究区海域底质沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砾石质砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂和砂质粉砂等6种。粒度参数在空间分布上,沿岸和西部海域中值粒径较粗,分选中等或较好,偏态呈正偏或极正偏,在海湾口处呈负偏或极负偏;东南部海域粒径较细,分选系数差,偏态呈负偏或近对称。根据沉积物输运趋势方向不同,将研究海域分为3个区:沿岸海域主要离岸输送,方向由北向南;东南部海域的沉积物输运趋势向中间汇聚,形成一个沉积中心;西南部海域,沉积物输运方向偏北。

基于DEM的南黄海辐射沙脊群冲淤演变初步研究

利用1968年(实测时间为1963-1968年)和1979年南黄海辐射沙脊群三丫子港至川腰港1:200000海图以及2006年大丰港及其附近1:50000海图资料,用Mapinfo进行数字化处理,得到水深点和等深线数据,在Surfer8.0中进行Kriging插值,分别建立水下数字高程模型(DEM),并定量计算1968年至1979年三丫子港至川腰港的冲淤变化,以及西洋潮流通道1968年、1979年和2006年之间的冲淤变化。结果表明:①辐射沙脊群三丫子港至川腰港1968年至1979年全区处于冲淤动态平衡,冲刷量为8.98×109m3,淤积量为11.38×109m3。全区平均淤高13cm/a,年均淤积速率为1cm,其中以沿岸和东北部淤积为主,沙脊群中心枢纽部位冲淤变化较为频繁,外海大部分区域较为稳定。②西洋潮流通道1968年至1979年以冲刷为主,全区平均冲刷1.05m,年均冲刷速率为8.0cm/a;1979年至2006年仍以冲刷为主,全区平均冲刷1.59m,但年均冲刷速率小于1968年至1979年,为5.9cm/a。

河北南堡-曹妃甸海域工程地质条件及海底稳定性评价

本文通过土工实验分析,发现河北南堡-曹妃甸海域沉积物主要由淤泥、粉砂、黏土和粉土组成,约占总沉积物的85%,另含有少量的淤泥质黏土、粉质黏土、细砂和中砂。综合归纳南堡-曹妃甸海域的工程地质条件,根据影响研究区工程地质条件差异性最突出的因素即海底地形地貌、潜在地质灾害分布,结合海底土质类型及其物理力学性质等条件,将研究区划为4个工程地质区,分别为近岸水下岸坡混合土工程地质区(Ⅰ)、侵蚀平原、洼地砂质土工程地质区(Ⅱ)、侵蚀洼地混合土工程地质区(Ⅲ)、陆架堆积平原细粒土工程地质区(Ⅳ)。通过海洋环境因素、灾害地质条件、地震活动性、海底土体稳定性等方面对各工程地质区进行海底稳定性评价,4个工程地质区的稳定性分别为Ⅰ区:不稳定区;Ⅱ区:较稳定区;Ⅲ区:较不稳定区;Ⅳ区:稳定区。研究成果对该地区的海底工程建设和防灾减灾具有重要的指导意义。

中国沿海海岸侵蚀与海平面上升探析

海岸侵蚀是我国沿海地区的主要环境地质灾害之一,海平面上升将加剧海岸侵蚀灾害程度,其长期影响不容忽视。文章阐述了海平面上升对海岸侵蚀的影响机制,在详细分析我国海岸侵蚀状况相关调查成果的基础上,根据沿海海平面上升的区域特征,探讨了未来海平面上升背景下沿海地区海岸侵蚀灾害的主要脆弱区,以期为沿海地区及时有效地应对海平面上升这一缓发性灾害提供参考依据。

黄河口滨海区冲淤演变与潮流不对称

涨落潮不对称是河口滨海区流场的重要特征,在泥沙输运和地貌演变过程中扮演着重要的角色。本文基于实测水深地形、沉积物粒度、水文泥沙观测等资料,分析了黄河口滨海区的冲淤变化、泥沙输运和沉积物特征。同时,本文利用Delft 3D模型模拟了黄河口滨海区的流场,并计算了不同条件下涨落潮流速的不对称分布,结合上述分析,探讨了黄河口滨海区冲淤演变的动力机制。结果表明:现行黄河口至莱州湾滨海区相间分布多个淤积和侵蚀中心;黄河口滨海区存在显著的涨落潮流速不对称现象,现行河口外为涨潮优势流分布区,并呈舌状向南部莱州湾方向伸展,而近岸和莱州湾则普遍为落潮主导;黄河口滨海区的冲淤变化很大程度上受涨落潮流速不对称空间分布及涨落潮优势流转换所控制;强北风作用增强和扩展涨潮优势,促使莱州湾淤积和沉积物粗化。

基于地形动力学的海滩裂流安全性评价——以三亚大东海为例

文章基于海滩地形动力学模型建立了海滩安全性评价方法,认为低潮沙坝/裂流海滩类和沙坝类海滩出现裂流概率最大,沙坝消散类和有裂流的低潮台地类海滩裂流风险中等,没有裂流的低潮台地海滩、没有沙坝的消散海滩、超消散型、完全反射型海滩裂流风险很小。以三亚大东海为例,利用该评价方法分析了海滩溺水事故频发的原因,结果显示:1)该海滩状态以沙坝型和低潮沙坝/裂流海滩型为主,属于高风险海滩,此结论与当地救生实践吻合;2)该海滩溺水事故发生的根本原因为裂流危险性高,故容易发生溺水事故。

秦皇岛洋河—葡萄岛夷平砂质海岸人工养滩效果

目前,国内砂质海滩的人工养滩工程急速增加,但多集中在天然岬湾海岸,而夷平旅游海滩的养护工程研究资料缺乏。以秦皇岛北戴河新区洋河口至葡萄岛约4.5km岸段养滩工程为例,对夷平旅游海滩养滩后的工程效果进行分析,通过计算修复后岸滩剩余单宽抛填沙量及滩肩宽度的保存系数,预测得到养滩工程寿命约为9~11a,局部滩肩补沙养护周期为1~2a。分析并验证了夷平旅游砂质岸线"人工水下岬头+滩肩补沙+人工沙坝"修复模式,为夷平旅游砂质海岸养滩工程提供了一种可行方案与实测数据支撑,以期对今后养滩理论研究提供参考指导。

广西海岛海岸线变迁与动态变化及影响分析

海岛不仅具有很高的资源、生态和经济价值,而且对维护国家海洋权益具有重大意义。近年来,全球气候异常,海平面上升、海水入侵的出现改变了岛陆岸线和岛滩的生态环境,同时也使高程较低的海岛面临存在的威胁。文章通过选取广西省具有代表性的海岛,研究了海岛海岸线的变迁与动态变化的成因,同时,对海岛岸线变迁作出了预测及影响分析。