三维理想河口盐水入侵对径潮驱动变化的响应

为探究在人类活动与气候条件改变的影响下,径潮动力以及水深的改变对河口区域盐水入侵的影响,建立了三维理想河口盐水入侵数值模型,分析了纵向环流及盐度的垂向与横向沿程分布,研究了垂向与横向剪切作用以及潮泵效应引起的纵向盐输运对盐水入侵的影响以及盐分输运过程对径潮动力与水深变化的响应。结果表明:盐水上溯程度对流量与潮振幅的变化有明显响应,流量增大与潮振幅增大对盐水入侵均有抑制作用;在较浅的河口,潮驱动增大在河口上下游引起相反的潮平均盐度变化趋势,这与横向、纵向剪切与潮泵效应分别引起的纵向盐输运对径潮水深条件的响应相关。

河口海岸沉积层理特征与形成机制

河口海岸地处海陆交界带,其沉积层理特征与形成机制是沉积动力学、动力地貌学和地层学等学科方向的研究热点,对评价海岸工程环境效应、重建沉积古环境等具有重要参考价值。通过梳理河口海岸区域径流、潮汐、波浪等多种动力因子作用的研究成果,归纳不同动力主导作用形成的沉积层理特征,剖析3种基本动力对沉积层理塑造的动力学机制,阐释洪水、风暴偶发动力因子以及生物扰动、海平面变化、围垦工程等其他影响因子对沉积层理形成和保存的作用机理。同时,总结了数值模拟手段在沉积层理形成和破坏机制解译方面的应用及取得的机理认知,提出在河口海岸沉积层理时空尺度认知、多因素耦合反演模型开发应用等方面有待进一步研究的科学问题。

黄河口西南侧小岛河河口天然牡蛎礁的牡蛎种群结构

牡蛎礁是生态系统服务价值高、但退化最严重及受关注度最高的海洋生境之一,牡蛎礁修复亦成为国际海洋生态修复的热点。掌握牡蛎自然种群状况及动态变化是评估牡蛎礁修复效果的基础。目前,我国天然牡蛎礁的牡蛎种群状况相关的背景资料较为缺乏。在黄河口西南侧的小岛河河口新发现天然活体牡蛎礁,但该牡蛎礁曾被大规模的商业采捕,亟需推进针对性的保护和修复研究工作。基于2021年11月对该牡蛎礁开展的牡蛎种群生态调查,分析其种类组成、年龄结构及生长特征。结果显示:该牡蛎礁分布有近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)和长牡蛎(Crassostrea gigas)。牡蛎礁上以活体牡蛎为主,死亡牡蛎壳体数仅占6.1%—6.7%。活体牡蛎的密度和生物量分别为(2811±778)个/m^(2)和(21.97±30.43)kg/m^(2),近江牡蛎较多,其密度和生物量分别占比55.7%和76.4%。近江牡蛎和长牡蛎的年龄分别介于0+—4+龄和0+—2+龄,它们都以壳高介于30—40 mm及壳质量<5 g的0+龄个体数量居多(>80%)。近江牡蛎的壳体形态参数均值都高于同龄组长牡蛎的相应值。两种牡蛎壳体均呈负异速增长,不同龄级的壳体延展方向不同。拟合von Bertalanffy生长方程得到,近江牡蛎和长牡蛎的渐近壳高分别为286 mm和173 mm,估算的拐点年龄分别为5.47龄和2.56龄,两种牡蛎的生长曲线分布存在极显著差异(P<0.001)。以上结果表明,小岛河河口的天然牡蛎礁的牡蛎自然种群资源较丰富,具有高密度、低龄和低死亡率等特点,有较好的活力和扩张潜力,有利于被采捕后的礁体的恢复。两种牡蛎中,近江牡蛎因其具有较高的生物量和较长的生长年龄,对礁体形成和扩繁可能更为重要。建议对该天然牡蛎礁及牡蛎种群开展周期>3年的原位保护、修复和连续监测计划。

黄河口泥沙的治理实践与评价

基于1855年以来黄河口的来沙量及其不同时期河口泥沙的输移分布特征,从入海流路、防洪安全、下游河道淤积和航道建设等4个方面对黄河口泥沙的灾害效应进行了论证分析。在总结黄河口泥沙治理历史的基础上,从防洪工程体系建设、强化河口河段泄洪排沙能力、减少河口来沙等3个方面对20世纪70年代中期以来黄河口所采取的泥沙处理对策进行了概括总结。结合国内外相关典型河口泥沙的治理经验和发展态势,从水沙关系调控、入海流路格局优化、利用海洋动力输沙和泥沙资源化利用等方面提出了今后黄河口泥沙的治理方向和主要策略。

典型大洪水下珠江磨刀门河口拦门沙演变模式研究

磨刀门是珠江八大口门中输水、输沙量最大的口门,也是珠江最重要的泄洪通道,在珠江三角洲水系中占有极其重要的地位,研究其拦门沙冲淤演变模式对磨刀门河口地貌演变趋势分析及未来治理开发工程规划具有指导意义。以2005年6月典型大洪水过程为例,建立二维波流耦合的泥沙数学模型,分析磨刀门河口拦门沙冲淤演变特征。结果显示,典型大洪水条件下,上游来水来沙丰富,波浪对泥沙的转运作用相对被弱化,能够在较短时间内促进浅滩等沙体发育,形成新的地貌单元,并促进两侧沙体以沙嘴的形态快速向前淤进,伴随发育河口次级分汊地貌单元。研究表明,影响河口冲淤演变特征的因素包括河道地形、流场、余流余沙场及水流挟沙力等,上游来水来沙量、潮汐、波浪等因素则主导河口拦门沙演变模式。

黄河河口治理战略实践及其研究综述

基于“战略”一词的概念定义,将黄河河口的综合治理归纳为防洪减灾安全、流路科学运用、泥沙调控处理、河流供给均衡、生态系统健康、人地系统协调发展等六大战略;系统梳理了各战略在河口治理中的实践历程和研究进展,总结分析各战略研究的适应性与局限性;在此基础上提出了今后开展黄河河口治理战略研究的主导方向。

黄河河口流路多目标联合运用方式研究

黄河河口流路运用方式面临着新形势下保障防洪安全、维持生态功能和减缓海岸蚀退等多目标需求。采用实测水文资料和现场调查资料,分析河口河道防洪形势、黄河口国家公园建设需求和备用流路现状情况。清水沟流路在小浪底调水调沙运用后防洪形势明显改善,然而仍面临着大洪水的威胁;目前河道滩地呈现约6‱的倒比降,加剧了大洪水时的防洪压力。黄河口国家公园清水沟片区在清四控导工程以下无整治工程,规划的科研平台和大量基础设施要求洪水尽量不漫滩。刁口河片区规划的生态补水量为0.55亿m^(3),附近海岸因缺乏泥沙补给处于蚀退状态。刁口河主槽淤积萎缩,滩地开发建设侵占严重,亟待长期过水加强保护。新形势下黄河河口流路运用方式为“联合运用、常态过水、平滩分流、双河行洪”。刁口河常年维持一定的过水流量。当清水沟流量达到3500 m^(3)/s时向刁口河分流,大洪水时两条流路作为5000 m^(3)/s流量的泄洪通道。

河口县铸牢中华民族共同体意识的做法及启示

河口县是云南省唯一的瑶族自治县,因地处红河与南溪河交汇处而得名。近年来,河口县坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真贯彻落实习近平总书记考察云南提出的“把云南建设成为我国民族团结进步示范区、生态文明建设排头兵、面向南亚东南亚辐射中心”和“全面深入持久开展民族团结进步创建,打牢中华民族共同体思想基础”的重要指示精神。目前,河口县共创建省级民族团结进步示范单位2个、示范乡2个、示范村22个、示范社区1个、特色村5个;州级示范单位58个、示范教育基地2个、示范家庭300户;先后有3人被国务院授予“全国民族团结进步模范”,1人被授予“云南省民族团结进步模范”;2020年8月被命名为云南省民族团结进步示范县,2021年12月被命名为第九批全国民族团结进步示范县。

三河口碾压混凝土高拱坝非线性超载安全度分析研究

三河口拱坝为国内已建的第二高碾压混凝土拱坝,其结构复杂,综合难度大。通过仿真计算分析非线性超载情况下三河口高拱坝安全度,进行综合技术评判,初步给出拱坝的安全度,与类似高拱坝工程进行对比分析,明确坝体应力状态及发展趋势,提出坝肩岩体的相对薄弱部位,并建议进行相应工程加固处理处理,保证拱坝结构安全运行,为类似工程设计提供非常有益参考。

春风浩荡长河新——黄河河口管理局贯彻实施《黄河保护法》一周年工作巡礼

春回大地,时盛岁新。《黄河保护法》已正式施行一周年。这一年,河口治黄人激情满怀,迎来了黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略法治化的新时代;这一年,河口治黄人砥砺奋进,勾勒出绿水青山蕴福祉的生动画卷。多样普法激发法治黄河口的新活力新枝吐蕊,草长莺飞。2023年3月23日,在黄河入海口,水利部副部长朱程清亲自推杆启动“贯彻实施黄河保护法携手共护母亲河”主题活动。自此,宣传贯彻《黄河保护法》的热潮在大河上下迅猛掀起,法治之花在黄河两岸绚烂绽放。

河口县以“指尖力量”促边民互市

中越边境的南溪河公路大桥,一头连着中国云南河口,一头连着越南老街。以前,“自行车推货过大桥”既是边境线上的一道独特风景,也是边民互市初始的贸易形式。如今,得益于“互联网+边民互市”改革不断推进,河口县的边民在手机上动动手指就能轻松完成交易,简单又便捷。

黄河口滩涂翼内茧型藻的分离鉴定及盐度适应性分析

从黄河口滩涂泥样中分离得到11株底栖微藻,经形态学和分子生物学鉴定,这11株微藻与翼内茧型藻属的藻株亲缘关系更近。为了解这11株微藻的盐度适应性,首先比较了这11株微藻在两个极端盐度(5、80)下的生长情况,并筛选出3株藻株(HaF、HaI和HaB)用于比较不同盐度(5、25、45、65、85)对藻株生长、光合潜力及生化组分的影响。研究表明,在实验盐度下,藻株HaF、HaI和HaB生长的最适盐度分别为25、25和45,在该盐度条件下,这3株藻株具有最高的比生长速率和光合色素含量。3株藻株的叶绿素荧光参数(Fv/Fm和ETRm)均随着培养时间的延长而逐渐降低,HaF、HaI藻株的光合潜力在各盐度条件下变化显著。HaF、HaI和HaB藻株的总脂含量均在盐度为5时最高,分别为68.231%、60.125%和63.324%;HaF、HaI和HaB藻株的总多糖含量在盐度为85时最高,分别为9.784%、8.132%和10.302%。研究结果表明,来自滩涂分离的翼内茧型藻具有广范的盐度适应性。本研究结果可为深入研究滩涂藻类盐度适应性机制提供参考。

水库调控下黄河口沉积有机碳的分布、来源与输运特征

黄河是全球输沙量最大的河流之一,陆源颗粒有机碳通量高。然而,近年来流域水库调控对黄河下游水文格局和颗粒有机碳输送产生了重要影响,小浪底水库调水调沙时期成为黄河水沙和有机碳入海的关键时段。为揭示水库调控对河口水动力和有机碳分布的影响机制,基于2020年7月调水期和调沙期黄河口的水动力观测结果,结合沉积物有机碳测试结果,研究了水库调控不同阶段下河口沉积物粒度参数和表层沉积物有机碳的时空分布。研究结果表明,水库不同阶段下悬浮颗粒物的物源和主要扩散、沉积区域的变化,使得黄河口表层沉积物的粒度组成特征发生明显变化;在高径流量的调水期期间,粗颗粒泥沙携带颗粒有机碳在河口距离口门12 km范围内大量埋藏,河口区域表层沉积物的有机碳含量相较于调沙期明显偏低。调水期黄河口陆源有机碳主要来自下游河床冲刷,颗粒较粗,调沙期则转变为水库释放的细颗粒有机碳和流域C3维管植物碎屑。水库调控的不同阶段使得黄河下游河流水动力格局和泥沙运输机制改变,从而引起黄河口沉积有机碳来源和分布的显著变化。因此,人类活动对调节有机碳向海洋的输送及其在近岸海域的分布具有主导性作用。

黄河口湿地潜在溢油污染生态风险评估

黄河口有着我国典型的新生湿地生态系统,生态环境非常脆弱,极易受到陆源和海洋污染事故的影响。本文针对黄河口附近海上油田的开发和运输带来的潜在溢油风险,结合溢油污染概率模型以及河口的生态脆弱性,对黄河口湿地潜在溢油污染风险进行评估。在河口水动力模拟的基础上,采用随机情景模拟法选取300种风和潮流组合作为溢油模拟的强迫条件,分别模拟溢油后72 h和720 h的污染结果,并统计黄河口湿地受溢油污染影响的最大概率和最短时间,采用环境敏感指数表征湿地对溢油污染的敏感程度、危害后果指数量化表征其危害程度及风险矩阵量化风险高低。结果表明黄河口国家公园受潜在溢油污染概率较大,危害后果指数值为29,处于较高危害等级,属于中风险区;河口岸线受潜在溢油污染概率较小,危害后果指数值均小于1,溢油危害后果低,属于低风险区。

近20年黄河口营养盐结构演变及现状研究

追踪和把握黄河口海域的营养盐分布和历史变化,不仅是西北太平洋边缘海域生源要素地球化学循环的关键内容,而且对区域富营养化和环境质量监管、污染综合整治具有重要意义。本研究延续该海域的营养盐及相关环境要素的现状调查,整理近20年的历史资料,分析黄河口营养盐组成和结构的发展趋势,揭示黄河口营养盐现状的主要影响因素。结果显示,溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)和硅酸盐浓度总体由黄河口分别向北和向东南逐渐降低,但其组成和分布的时空差异较大,河口口门外出现异常高值;硝酸氮是DIN的主要组分,各组分相对贡献变化较大,都出现超过80%贡献率的状况;氮磷比(N/P)较高,最低为43.7。近20年黄河口海域DIN变化大致分为3段,2006年前逐渐增加到最高浓度(60μmol/L),到2009年逐渐降至30μmol/L,之后到2023年在浓度小于30μmol/L的范围内波动;DIP浓度在2005年和2013年出现峰值,2006—2008年浓度较高,其他年度浓度较低。除2000年,黄河口N/P不低于25,2010年以来呈现持续升高的趋势。主成分分析结果表明,营养盐组成能显著表征黄河口水质特征。黄河口海域营养盐组成和分布的极不均匀性以及高N/P,使得黄河口水环境质量情势严峻。

现行黄河口分汊河道的分流特征及其影响机制

自2013年黄河尾闾河道出汊形成双槽入海的河口汊道,控制了河口流量的分配,但其分流特征及其影响机制尚不清楚。本文基于Delft3D构建了黄河口汊道的水动力三维数值模型,模拟了不同工况下河口汊道的分流特征,揭示了其影响机制。结果表明:河口汊道的分流不对称性随流量的增加而减小,流量增加加大了东汊与北汊河道的水位梯度差,使得从东汊河道的流量增量较北汊河道大,河流流量的分配更加均匀。潮汐作用增强了河口汊道的流量不对称性,而随着径流量的增加,潮汐的增强作用逐渐减弱。这主要由于在半日潮的作用下,东汊和北汊河道水位梯度的差异,形成河口潮汐的“东阻北促”效应,增强了河口汊道的分流不对称性。

闽江河口湿地围垦稻田对土壤铁碳结合特征的影响

土壤铁氧化物结合态有机碳是有机碳长期维持的主要途径,但其机理研究仍较为薄弱。为探究河口湿地围垦稻田对土壤铁碳结合特征的影响,本研究选择福建省闽江河口天然芦苇湿地与围垦稻田为研究对象,对两种类型土壤中的铁结合态有机碳(Fe-OC)及其相关指标进行测定与分析。结果显示:①芦苇湿地围垦稻田改变了土壤氧化还原过程,显著影响土壤中铁相的转化。围垦后土壤二价铁[Fe(Ⅱ)]、三价铁[Fe(Ⅲ)]、活性总铁含量(HCl-Fe_(t))及Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)分别显著下降了24.68%、52.56%、51.45%、35.68%(P<0.05)。游离态氧化铁(Fe_(d))与无定形态铁(Fe_(o))含量分别显著下降了21.64%和29.24%(P<0.05),络合态铁(Fe_(p))含量则有所增加。②芦苇湿地围垦稻田显著影响土壤碳固存,Fe-OC与土壤有机碳含量(SOC)在围垦稻田后分别显著下降了39.03%和18.42%(P<0.05);芦苇湿地与稻田土壤Fe-OC均主要以吸附途径结合,稻田土壤Fe-OC对土壤有机碳的贡献率(fFe-OC)显著高于芦苇湿地(P<0.05)。③土壤全氮、含水量、电导率、铁以及土壤有机碳、溶解性有机碳与Fe-OC呈显著正相关(P<0.01)。本研究可为退耕还湿、土壤碳增汇提供科学参考。

长江河口水体暗碳固定的温度适应性

为了明确全球增温如何影响富营养化河口中基于碳氮耦合过程产生的暗碳固定,以长江河口作为典型研究区域,分别在河口近岸和近海不同盐度区域设置采样断面,利用14C(NaH14CO3)标记方法结合烯丙基硫脲(allylthiourea,ATU)抑制剂法,对不同温度和氮营养盐添加条件下的水体总暗碳固定(dark carbon fixation,DCF)和由氨氧化微生物驱动的暗碳固定(DCFAOB)速率进行了研究.结果表明,长江河口水体中的DCF速率介于0.23~0.33µmolC·L^(-1)·d^(-1)之间,其中氨氧化微生物驱动的暗碳固定约占总暗碳固定的4.13%~43.61%.在最适温度范围内,水体中的DCF速率随着环境温度的增加而显著上升,但整体上低盐度条件下DCF速率受环境温度的影响更明显.此外,低盐度和高盐度水体的DCF速率最大值分别出现在30℃和25℃,在该温度条件下添加氨氮可明显促进水体DCF速率的增加.研究结果揭示了河口水体暗碳固定对环境温度变化的响应过程,能够为全面认识和科学评估河口生态系统碳固定与碳汇通量提供理论支持与数据参考.

中国四个河口潮间带甲藻孢囊多样性研究

2014—2016年,为调查研究中国大辽河、涧河、闽江与九龙江河口潮间带表层沉积物中甲藻孢囊多样性,开展了4个季度表层沉积物样品采集,通过多钨酸钠法提取甲藻孢囊后进行鉴定,共鉴定出43种(隶属16属)和5种未定种,包括自养型17种和异养型26种。其中孟迪原多甲藻(Protoperidinium mendiolae),脆弱海胆藻(Echinidinium delicatum)和透明海胆藻(E.transparantum)为我国沿海未报道的新记录种类。调查中发现了一种产麻痹性贝毒的塔玛亚历山大藻复合体(Alexandrium tamarense com-plex),以及3种产虾夷扇贝毒素的甲藻孢囊,分别为网纹原角藻(Protoceratium reticulatum),多边舌甲藻(Lingulodinium polyedrum)和具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)。甲藻孢囊丰度在4个河口的分布具有明显差异。大辽河口孢囊丰度最高,变化范围为47~94 cysts/g DW(干质量);其次为涧河口,孢囊丰度变化范围为24~75 cysts/g DW;闽江口与九龙江口孢囊丰度相对较低,变化范围分别为14~50 cysts/g DW与5~50 cysts/g DW。与沉积物环境因素的相关性分析表明,自养型孢囊丰度和孢囊总丰度均与河口盐度、间隙水总溶解态氮营养盐浓度、溶解无机氮浓度、氨氮浓度呈显著正相关关系;多样性指数与盐度、沉积物粒度(<63μm)呈显著正相关关系。该研究对于了解我国河口潮间带甲藻孢囊多样性以及形成机制具有重要参考价值。

海州湾人工鱼礁区和河口区食物网结构与功能的比较

近年来,在快速变化的近海环境和人类活动的共同影响下,渔业资源的管理和可持续利用对保护和恢复海洋生态系统越来越重要。基于2020—2021年的渔业资源数据构建了海州湾海域人工鱼礁生态系统(ARE)和河口生态系统(EE)的生态系统能量通道模型(Ecopath),比较和分析了两个区域食物网结构与功能的差异性和相似性。结果显示,ARE的生物量流动直接或间接来自碎屑食物链。I—III营养级占生态系统总生物量流量的97.98%以上;EE的生物量流动来自于初级生产力食物链。I—III营养级占生态系统总生物量流动的99.88%以上。浮游生物是具有自下而上控制效应的重要结构功能类群,顶级捕食者则控制着两个生态系统的自上而下的效应。总体而言,EE的Finn循环指数(FCI)、Finn平均路径长度(FMPL)、连通性指数(CI)、系统杂食性指数(SOI)和优势度/容纳量(A/C)较高,比ARE更成熟,但ARE的自由度/容纳量(O/C)和多样性指数(H)较高,食物网结构更多样化、更稳定。研究认为,人工鱼礁建设的持续进行,将有助于增强渔业资源的养护并推动海州湾生态系统走向更加成熟、稳定和健康的状态。