黄河尾闾沙洲及河口形态对水沙变化的响应

基于多源高分辨率卫星数据和实测地形资料对黄河尾闾河道沙洲、河口沙嘴及滨海区对水沙变化的响应过程进行多尺度分析。结果表明:2013-2015年,黄河水沙逐年减少,河口沙嘴横向淤长,拦门沙形态由长条形逐渐转为类似圆形;2016-2017年,水沙锐减,调水调沙中断,河口沙嘴及滨海区遭受冲刷;2018-2020年重启调水调沙工程,黄河水沙陡增,河口沙嘴沿出汊口方向大面积堆积造陆,拦门沙形态由类似圆形快速转变为马鞍形,面积增加5.96 km^(2)。滨海区淤积广泛,尤其是在北汊口附近。年内尺度上,2017年低流量时河道两侧分布大量沙洲,尤其是在弯曲河段,并持续向河中心发育。2018年汛期的调水调沙工程重塑了沙洲的空间分布格局,使其减少60%,而且还推进了沙嘴短时间内迅速向海淤进。

黄河口岸线演变及人工岛稳定性分析

利用Landsat TM卫星遥感图像对现黄河口区河道、岸线进行识别和提取,分别研究了1996—2011年间河口区河道、岸线演变特征及近岸淤蚀状况,结合历史实测资料,从整个新老黄河口区动态演化角度,分析了黄河口侧湾大型人工岛工程的稳定性。结果表明:清8以下河道小范围改道2次,可分3个阶段,新河口区岸线整体呈淤进状态,老河口区岸线持续呈蚀退状态,河口侧湾人工岛工程受南冲与北淤双重作用影响,新老河口沙嘴的变化及地层不均匀沉降对该人工岛的长期安全稳定产生了一定威胁。建议在大型人工岛工程两侧修建堤坝等防护工程,并加强河口整个区域地层沉降方面的长期监测工作。

最近50a来莱州湾西—南部潮流动力演变的数值模拟研究

根据1959、1984、2002年测量的海图,基于二维浅水方程分别构建了3个年份的莱州湾潮流场模型,研究了最近50a来莱州湾西—南部潮流动力演变规律,揭示黄河河口沙嘴形成演变对莱州湾西—南部潮流动力的影响。结果表明,最近50a中在沙嘴外围一直存在弧形高流速带,在弧形高流速带外围又有潮流剪切锋,潮流剪切锋包括内涨外退式和内退外涨式两类。随着河口沙嘴的不断向海延伸,莱州湾西—南海域的等潮位线呈以沙嘴为中心的辐射式格局;弧形高流速带整体向外海移动,其范围和流速也随之不断增大;剪切锋历时变长、间隔时间变短、南北跨度变大;但弧形高流速带和潮流剪切锋始终位于青坨子以北海域。对照同期海岸地貌演变,在弧形高流速带、潮流剪切锋等共同作用下,大部分黄河入海泥沙的输运路径和沉降范围仅限于青坨子以北,导致海岸地貌以此为界呈现显著的差异性演化。

创建相对稳定的黄河三角洲海岸

黄河三角洲是淤泥质海岸,其稳定性很差。在以往研究的基础上,分析了海岸的不稳定特征及其产生的不利影响,提出参照沙质岬角海岸的稳定平衡模式,合理安排稳定的黄河入海流路,控制河口海岸沙嘴长度,采用逐级平衡法,创建相对稳定的黄河三角洲海岸形态。