浙江大陆淤涨型海岸线保护与利用的建议研究

浙江大陆淤涨型岸线处于持续淤涨状态,筑堤围涂进行农业种植、养殖及工业与城镇建设是其主要利用方式,滩涂面广而量大使其防灾减灾能力严重不足,研究淤涨型岸线保护与利用的管控措施及制度,对浙江生态环境安全、经济持续发展有深远意义。本文对浙江省大陆淤涨型岸线的保护与利用情况进行了调查和分析,总结了存在的诸多问题,海岸线管理体制分散、法律规范缺失,缺乏规划统一引领,岸线生态系统受损严重,防灾减灾能力不足是淤涨型岸线利用中存在的主要问题。并从完善海岸线管理机构及法律制度,加强海岸线保护与利用的规划引导,创新海岸线管理制度,探索海岸线资产化管理制度,筑堤围涂与滨海湿地保护区相结合的利用模式等几个方面针对性的提出了解决的建议。以期为管理部门对淤涨型岸线的管控提供参考。

1986年以来杭州湾围垦淤涨状况卫星遥感调查

利用1986年以来8个时相的TM/ETM+遥感资料,调查杭州湾围垦淤涨情况。在几何校正、图像拼接的基础上,提取多时相的岸线;利用GIS空间分析功能,分析岸线动态变化、围垦淤涨状况及其趋势。结果表明,1986年以来杭州湾岸线演化主要是由人工围垦和滩涂养殖引起。

大河口区淤涨型自然保护区功能区划研究--以崇明东滩鸟类国家级自然保护区为例

为了对动态场景下自然保护区的功能区划进行研究,集成多年的遥感、海图及野外调查数据,构建生境地理空间数据库,在遥感和GIS技术的支持下,建立了大河口区淤涨型自然保护区的功能区划框架,并给出了区划方法的一个基于离散数学的表述。在此基础上,利用eCogn ition面向对象的遥感影像处理技术和空间模糊评价模型,研究了崇明东滩鸟类国家级自然保护区的功能区划。结果表明:①核心区、缓冲区1、缓冲区2和过渡区4个功能区分别占东滩保护区总面积的18.0%、13.2%、18.4%、50.4%。在空间布局和生态学意义上,都比原有功能区划更为合理;②遥感及其派生数据的介入,在宏观尺度和长时间尺度上拓展了人们对保护区生态环境的理解,不仅降低了传统数据采集工作的强度,也增强了区划结果的时效性和科学性;③现代GIS技术与传统数学方法的融合可以更好地服务于保护区规划。区划结果可以为动态场景下的保护区规划管理提供科学依据。

围垦工程影响下的淤涨型潮滩演化:以江苏弶港潮滩为例

通过对受到围垦工程影响的江苏弶港海岸两条潮滩剖面的多期高精度实测高程及沉积物粒度数据进行分析,探讨淤涨型潮滩剖面对围垦工程的响应特征及剖面演化模式。结果表明,在物源充足的淤涨型潮滩围垦,可导致沉积物在围垦堤附近海域快速堆积、沉积物粒径变细;离海堤越远,沉积速率及沉积物粒度参数的变化越不显著。围垦堤附近海域是潮滩低能区,沉积物在此汇聚,造成潮滩剖面凸点的向岸迁移及双凸型剖面的塑造。另外,大型潮沟及其迁移也是影响剖面发育的重要因素。未来需结合海平面变化,研究围垦背景下的长周期潮滩演化趋势。

芦潮港车客渡码头水域近期强势淤涨原因辨析

叙述了１９９３年前的芦潮港车客渡码头水域自然水深条件和１９９３年后强烈淤涨的态势，从诸事件的时间之窗及水下滩坡适应性调整、长丁坝促淤效应等方面讨论了该水域强势淤涨的原因，提供了一个海岸工程产生淤积响应的典型实例。海岸带（尤其在沉积环境响应敏感的区域）开发必须注重社会经济效益与环境效益的统一。

江苏淤涨型海岸闸下淤积问题初探

江苏淤涨型海岸河口建闸的目的主要是御卤蓄淡,以保障工农业生产和人民生活用水的需要。由于非汛期关闸导致海相来沙大量淤积在引河内,挡潮闸下河道淤积严重,河道过水面积减少、防洪能力降低,限制了河道的通航能力和河口资源的开发利用。分析了闸下淤积的影响因素,重点论证了闸址条件不同时闸下淤积情况往往也不尽相同,其中闸下河道类型、闸下河道长度、径流条件、植被条件和闸下河道入海方向都起到了一定作用。

滩涂淤涨效果的统计分析方法及其应用

在滩涂演变观测资料十分缺乏的情况下,本文从最常见的地形图或定点高程观测资料入手,结合工程实践经验,探讨了滩涂淤涨效果的特点及其统计规律,并提出了若干方法以便从有限的观测资料中分析滩涂淤涨效果及其统计规律,从而实现滩涂演变的统计预测,具有简便可行的优点。

长江口南汇东滩淤涨演变分析

根据 198 3～ 1999年历年地形测图和 1999年 4月～ 2 0 0 0年 3月潮滩断面定位观测的相对高程记录 ,结合潮滩水文泥沙观测资料 ,对长江口南汇东滩的淤涨演变进行分析。结果表明 ,不断淤涨的平缓潮滩在风暴浪和常浪作用下发生相应的突变和渐变 ,并且常浪对滩面起洗平作用 ,而风暴浪对滩面起掀掘作用。潮流携带细颗粒泥沙塑造潮滩 ,通过上、下滩水体含沙量之差可计算潮滩的堆积速率 ,从滩坡平衡原理可计算潮滩水平扩展趋势。计算结果得到南汇潮滩堆积速率为 4 .5cm/a ,淤涨速率 4 0～ 5 0m/a 。

基于淤涨速率的潮滩围垦适宜性评价

潮滩既具有重要的生态服务功能,亦是潜在的土地资源。过去几十年来,中国沿海潮间带的开发以围垦为主要驱动力,表现为海岸线主体向海推进。随着围垦规模和速度加快加大,出现了一系列生态、环境及土地利用问题,因此对于围垦适宜性的研究具有现实意义。本文以浙江省为例,利用遥感技术首先获取了大陆海岸线阶段性变化特征。接着从地貌均衡的角度,依据潮滩垂向淤涨速率和垂直岸线的潮滩剖面形态估算适宜的潮滩围垦速率。最后,比较海岸线实际推进速率与估算所得的围垦适宜速率,进行围垦适宜性分级评价。研究表明,1985-2015年间,围垦活动是浙江省大陆海岸线向海推进的主要原因。从时间进程来看,1985-1995年浙江省大陆海岸线向海推进缓慢,受围垦活动影响较小;1995-2015年间围垦活动频繁,人工岸线比例增加较多。围垦适宜速率的估算显示,杭州湾南岸围垦1 km后所需恢复时间最短,围垦适宜速率为12.5~64.3 m/a,其次为象山港和台州湾,围垦适宜速率分别为2.0~38.3 m/a和6.0~22.2 m/a;三门湾和温州湾围垦后所需恢复时间最长,围垦适宜速率分别为1.2~18.5 m/a和1.7~3.8 m/a。基于潮滩淤涨速率的围垦适宜性评价表明,1985-2015年间,浙江省主要围垦区域中围垦速率过快的是三门湾的下洋涂、蛇蟠岛和温州湾岸段,围垦速率较快区域为杭州湾南岸庵东浅滩部分岸段和象山港的莼湖镇、涂茨镇岸段以及台州湾的南洋涂,围垦速率略快的是庵东浅滩以及台州湾的北洋涂,围垦速率适宜的岸段仅有象山港的高湖塘和蒲门村岸段。浙江省过去30年的围垦进程和岸线变化启示,围垦活动应充分考虑潮滩环境的地貌动力均衡和自然恢复潜力。

用统计法预测海涂自然淤涨规律与促淤效果

在滩涂演变观测资料十分缺乏的情况下，本文从最常见的地形图或定点高程观测资料入手，结合经验．探讨了滩涂淤涨效果的统计规律，并提出苦干方法，用以从有限的观测资料中分析淤涨的效果及其预测．方法具有简便可行的优点．

近60年来崇明岛东部淤涨速率初探

崇明岛作为我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关。历史上就有崇明岛围垦筑堤的记载,近60年来崇明岛东部地区所筑大堤主要有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤。选取正东、东北、东南不同方向的4个断面,以大堤位置代表所筑年份海岸线位置,对崇明岛东部淤涨速率及滩地淤涨面积变化进行计算,结果表明:(1)近60年来崇明岛东部整体淤涨速率约为200 m/a,淤涨面积年均增长率为2.80 km^2/a;(2)不同断面上淤涨速率存在差别,其中正东方向断面上淤涨最快;(3)不同时段崇明岛东部各断面淤涨速率存在快慢变化。各断面上,20世纪90年代的淤涨速率均最大。对比发现,20世纪50~80年代崇明岛东部淤涨速率的变化趋势,与同期长江年入海泥沙量的变化趋势基本一致;但20世纪90年代,由于围垦强度加大,两者变化趋势不一致。以海堤研究岸线变迁的工作尚不多见,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴。

冲积河流“涨冲落淤”现象的研究

通过对黄河干支流不同比降(0.57~6.3)的河段、不同含沙量(21.7kg/m3~923kg/m3)和不同流量(1 560m3/s^22 300m3/s)的洪水期间河槽的冲淤过程的分析,在流速大到河床处于动平整状态时,洪水过程中,主河槽一般表现为涨水期冲刷和落水期淤积,即"涨冲落淤"现象;对造成涨冲落淤的机理作了探讨;在宽浅河段,受河势影响会出现反常;正确认识涨冲落淤现象具有重要理论价值,在防洪和调水调沙治河措施中具有实际意义。

基于洪水涨冲落淤特性分析游荡性河道双岸整治对冲淤的影响

基于黄河下游及主要干支流、美国密苏里河和密西西比河的实测资料,分析了低含沙洪水和高含沙洪水的输沙与冲淤特性。研究表明,河道沿程比降虽然变缓,但河宽变窄,流速沿程增加,是造成冲积河流保持洪水输沙平衡的边界条件。底沙的运动比洪水波传播得慢,是造成洪水在河道中长距离冲刷的根本原因,而与河道的比降陡缓关系不大。河道输沙特性呈现"多来多排",是形成河床沿程冲刷的水流动力条件。通过黄河下游河道双岸整治,河道形成窄深、归顺、稳定的河槽,使洪水造床和输沙作用增强,从而对河道冲刷作用增加。

黄河洪水的非恒定性对输沙及河床冲淤的影响

本文根据黄河主要干支流冲积河段实测高含沙洪水的输沙资料,从黄河下游河道比降、河宽、流速沿程调整、洪水非恒定性等方面分析研究了冲积河道输沙特性与河床冲淤特性。分析了动床阻力与输沙特性间的关系。当水流流速大于1 8～2 0m s时,床面进入高输沙动平整状态,河道输沙特性呈现“多来多排”状态,是形成河床沿程冲刷的水流动力条件。从洪水期作用在床面上的剪力或功率的变化,引起底沙输移强度的变化,论证了涨水期河床强烈冲刷与落水时迅速淤积的必然性。指出底沙运动速度比洪水波传播慢是造成河道长距离冲刷的根本原因。

淤滩与刷槽之间没有必然的联系

实测资料与动床摸型试验均表明,在洪水过程中淤滩与刷槽虽然同时发生,但它们之间并没有必然的联系。在多沙河流上洪水漫滩必然会造成滩地淤积,并在滩唇形成自然堤,阻断滩槽水流交换;主槽的冲刷发生在涨水期,在落水期不管含沙量大小,河床均处于淤积状态。漫滩后的清水在滩地上流动缓慢,远远小于主槽水流的运动速度,因此漫滩水往往在落水期才能汇入主槽,且只能起到减少主槽淤积的作用,无法改变由于洪水的非恒定性形成的落水期河床必然淤积的状态。实测资料表明,含沙量100~200 kg/m3的不漫滩洪水在涨水期仍可造成主槽的强烈冲刷。

1984—2019年江苏中部淤泥质海岸线淤蚀变化特征分析

江苏中部海岸线变迁剧烈,研究岸线的变迁对海岸带防护具有重要意义。以灌河口至方塘河口之间的岸线为研究对象,1984—2019年间每隔5年取一次Landsat卫星影像(共16景),对遥感影像进行解译,结合成像时刻的潮位和坡度推算平均大潮高潮线,获得岸线分布情况。利用端点变化率(EPR)来定量分析典型岸段灌河口—扁担河口(以侵蚀岸段为主)、扁担河口—斗龙港(侵蚀岸段与淤积岸段交汇)、斗龙港—方塘河闸(以淤积岸段为主)的海岸线净值变化特征。结果表明:①江苏中部岸线北侧主要以侵蚀为主,南侧以淤涨为主且速率较大;2004年前以射阳河口为界呈现“北蚀南淤”,随后射阳河口南侧出现岸线侵蚀,近年来侵蚀范围不断扩大的同时淤蚀交界点也不断南移;最新遥感影像数据显示,交界点现已南移至新洋港口南侧珍禽自然保护区内约9 km处;②1984—2019年灌河口—扁担河口(以侵蚀岸段为主)岸线平均每年向陆后退约10 m,斗龙港—方塘河闸(以淤积岸段为主)岸线每年向海推进约177 m。

黄河下游游荡性河道双岸整治对窄河段冲淤影响

通过研究黄河下游及渭河、北洛河等主要支流实测高含沙洪水的输沙特性与冲淤特性,发现:河道比降沿程虽然变缓,但是河宽会相应变窄,流速沿程增加,认为这是冲积河流保持洪水输沙准平衡的边界条件;底沙的运动速度比洪水波传播速度慢,是造成河道长距离冲刷的根本原因;洪水非恒定性是造成冲积河道输沙与冲淤特性的主要控制因素,由于作用在床面上的剪力(或功率)在涨水期迅速增加,落水期减小,因此必然造成涨水期河床强烈冲刷与落水时迅速淤积。通过分析动床阻力与输沙特性间的关系,发现当床面形态进入高输沙动平整状态后,河道输沙呈现多来多排状态。在实测比降相差10倍的条件下主槽均会发生强烈冲刷,因此认为比降在实测变化范围内对洪水造床、输沙作用影响不明显。黄河下游游荡性河道经双岸整治后将形成有利于排洪输沙的窄深、归顺、稳定的通道,进入下游窄河段的洪水造床和输沙作用增强,洪水对河道仍会产生冲刷作用。

基于RS的崇明东滩空间动态变化研究

崇明岛东滩因其特殊的自然条件及频繁的人类活动影响,土地利用空间格局变化速度较快。通过对1988～2002年6幅不同时相TM遥感影像解译,对崇明东滩土地利用进行分类,得到东滩15年间的土地利用空间变化图;再利用GIS技术,从数量和空间分布上对其土地利用动态变化过程进行定量计算,结果显示东滩土地总面积不断增加,土地利用方式逐年变化,东部岸线明显向东扩展。同时结合考虑自然因素和人为因素影响,探讨了崇明东滩空间动态变化的原因。为更加合理的开发利用东滩提供了有力的参考,也表明了RS与GIS技术相结合对于研究东滩空间格局演变有一定的应用价值。

南昆线段家河泥石流减灾试验工程规划

南昆铁路家竹菁隧道出口至放马坪垭口沿段家河下游盲谷一段线路,存在泥石流及河床淤涨两大潜灾。防治采用“节源”“开流”对策,即沿坡沿沟以控制泥石流的形成和泥沙入河,下游扩建人工河槽,束水冲沙,防止河床淤涨。减灾工程实施后,可进一步保证此段铁路当前及长远安全,并兼收巨大社会效益。