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。

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。

利用原位测试试验确定黄河口潮滩粉质土固结状态研究

黄河口泥沙快速堆积在河口一带,在波浪和潮波作用下,表层沉积物处于超固结状态,但试验中发现采用Casagrande作图法求取的黄河口粉质土先期固结压力往往偏大。为了了解黄河口粉质土固结状态、合理估算先期固结压力,在黄河口刁口流路三角洲叶瓣潮坪上,现场取土在试坑内配置了模拟黄河口快速沉积形成的流体状堆积物,利用原位测试手段(静力触探、十字板剪切试验和孔隙水压力测试),并在长期观测基础上,对比研究了1.0 m深度范围内试坑和潮滩原状土体固结过程及固结状态。研究发现:黄河口快速沉积粉质土在自重作用下固结很快,固结完成后,土体强度随时间发展呈现不均匀增长,沿深度方向从上到下出现高-低-次高不均匀固结特征;历经16个月后,试坑和潮滩原状土体先期固结压力进一步提高,固结不均匀性和结构性不断增强。从试坑土体自重固结完成后的实际固结状态及原状土体物理性质指标来看,Casagrande作图法结果偏大,采用静力触探比贯入阻力法、十字板剪切试验不排水抗剪强度经验公式法估算的试坑和潮滩原状土体先期固结压力数值更为可靠;同时该方法为土体固结状态研究提供了新途径。

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。

地形地貌变化对调水调沙期间黄河口沉积格局的影响

自2002年实施调水调沙以来,由于入海径流、沉积物的通量和组成发生变化,黄河现行河口三角洲叶瓣不断向海淤积造陆,水下三角洲坡度变陡。地形地貌变化对调水调沙期间入海泥沙沉积格局的影响成为黄河口研究的重要科学问题。本文基于Delft3D模型系统,利用岸线、水深和河流水沙数据构建三维水沙数值模型,对2002年、2008年、2014年和2019年调水调沙期间现行河口近岸海域泥沙的输运和沉积过程进行模拟。结果表明,随着水深、岸线的变化,黄河口近岸海域动力环境增强,泥沙的横向输运增强,纵向输运相应减弱;进而导致黄河入海泥沙堆积体的横向长度增加约30%,纵向长度减小约27%,厚度、形态也相应变化。本研究揭示了地形地貌变化条件下,黄河调水调沙期间入海泥沙在河口的沉积格局及动力机制,对深入理解黄河口近岸海域水动力-地貌耦合系统有重要参考价值。

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。

云南产业基础薄弱资源匮乏区竹产业发展路径——以河口县为例

“以竹代塑”倡议为全球治理塑料污染提供了基于自然的解决方案,为中国竹产业发展带来了机遇。云南省气候条件优越,适宜多种竹类植物生长,是中国竹类植物最丰富的地区,然而云南省竹产业发展整体上刚刚起步,呈现竹资源分布散、企业规模小、市场竞争力弱的特点,发展“以竹代塑”面临资源相对匮乏、产业基础薄弱等问题。文章以云南省河口县为例,探讨竹资源存量小和产业基础薄弱地方的竹产业发展路径。河口县发展竹产业应发挥口岸优势,科学规划资源基地建设,招引外向经济型企业,因地制宜发展第二产业,支持和鼓励竹制品生产和消费,促进竹产业与文化旅游业融合发展,加强科学研究和产业创新能力,为竹产业发展提供坚实保障。

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。

紊动与盐度共同作用的黄河口黏性泥沙絮凝沉降试验研究

为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多元非线性回归模型,建立了絮凝体沉降速度与紊动剪切率、盐度间的关系式,揭示出絮凝体沉降速度和粒径均随着紊动剪切率和盐度的增大呈现先增后减的规律。试验研究发现,黄河口泥沙最佳絮凝条件为紊动剪切率13~15/s、盐度7‰~10‰。研究结果有助于更好认识黄河口黏性泥沙颗粒的絮团发育和沉降过程。

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。

珠江河口区复合洪水事件多要素非一致性的时变遭遇分析

利用1988—2017年珠江河口三灶站潮位、澳门风速、上游流量日极值数据,基于广义可加模型(GAMLSS)的非一致性频率计算方法与时变Copula函数,对上游洪水、台风和天文潮的复合洪水事件重现期及其主控因子展开研究,结果表明:1)珠江河口区潮位、风速、流量均为非一致性序列,构建的时变Copula模型相比传统恒定参数的Copula更符合实际情况。2)1988—2017年珠江河口区典型复合洪水事件发生周期随时间不断缩短,发生概率增大,未来极端复合洪水事件发生概率增强。“黑格比”台风引发的复合洪水事件重现期从1988年的13.06 a一遇减小到2017年的10.80 a一遇,“韦森特”“天兔”引发的复合洪水事件在1988—2017年重现期缩短了1.06和0.97 a;3)当3种因子重现期为5 a一遇时,珠江河口区复合洪水事件主要受台风风速影响较大;重现期为10、20、50 a一遇时,复合洪水事件主要受天文潮潮位影响较大。

河口水生态完整性评价方法研究和进展

河口是连接淡水和海洋环境的重要过渡区,在维持生物多样性和生态系统服务方面发挥着重要作用。河口的生态完整性对于生态系统的可持续管理和保护至关重要。本文对河口生态完整性评价进行了文献计量学分析,重点介绍了河口生态完整性评价的评价方法和指标选择。主要包括物理化学指标、生物指标和社会经济指标。通过案例研究系统分析了不同指标选取对河口生态完整性评价的重要性。最后,指出了在河口生态完整性评价中仍面临一些问题,并针对这些问题提出了几点建议。

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。