渤海海峡跨海通道工程区海域三维地应力测试

跨渤海通道海域缺乏实测地应力基础数据,而海域钻探原位实测又承担着巨大风险与重重困难,为取得工程区现今地应力场特征第一手资料,利用以水压致裂地应力测量为主,以空心包体、非弹性应变恢复、差应变、声波各向异性法为辅的综合地应力测量技术,对研究区海域开展三维地应力测试与研究,建立了线性回归方程,得到了回归拟合曲线。结果表明,渤海海峡最大水平主应力σH、最小水平主应力σh与垂直主应力σv均随测试深度的增加呈线性增大规律;海峡南部地应力状态存在σH>σh>σv的关系,处于逆冲应力状态,应力场方向为NE,最大水平主应力大于垂直主应力,区域内构造力处于主导地位;海峡北部应力状态为σH>σv>σh,有利于走滑断层活动,应力场方向为NE,区域内构造力处于主导地位;整个工程区内地应力各分量值之间相差不大,远远小于区内断层活动应力值的下限,表明研究区目前处于稳定状态。研究结果符合一般地应力测量规律,测试流程符合地应力测试要求,测试数据可用于分析区域地应力状态。

2023年渤海海峡、渤海湾市售海鱼异尖线虫感染情况及形态学分析

目的了解渤海海峡、渤海湾市售海鱼异尖线虫感染情况,并对检出的异尖线虫进行形态学分析及属间鉴定,为防控措施制定提供参考。方法2023年春季和冬季采购渤海海峡、渤海湾沿海市售海鱼,检测海鱼异尖线虫感染情况,分析不同鱼群的感染差异及异尖线虫寄生部位等,并对异尖线虫进行形态学鉴定。结果调查共检测渤海湾海鱼7种91尾,未检出异尖线虫;渤海海峡海鱼21种210尾,其中11种48尾海鱼检测出异尖线虫,总检出率为22.86%,共检出异尖线虫1370条,平均感染强度为28.54条/尾。检出率前三的鱼种分别为鮟鱇(100.00%,14/14)、带鱼(100.00%,10/10)和辫子鱼(80.00%,8/10);感染强度前三的鱼种为鮟鱇(69.00条/尾)、带鱼(24.70条/尾)和海鲫鱼(19.00条/尾)。异尖线虫在鱼体的主要寄生部位为肠道、肠系膜、腹腔等,泄殖腔中未发现感染。相关性分析表明,鮟鱇和带鱼的体质量与异尖线虫感染强度均呈正相关(r=0.77、0.67,P均<0.01)。检获完整虫体1226条,经形态学鉴定,其中异尖属767条,宫脂属459条。结论渤海湾海鱼未检出异尖线虫,渤海海峡海鱼异尖线虫感染较重,且主要为具有致病性的异尖属和宫脂属线虫,建议加强当地异尖线虫病健康教育,以降低人群感染风险。

冬季大风对渤海海峡水体通量的影响研究

基于FVCOM模型,通过七套不同风场再分析数据,对2017年冬季渤黄海的海洋水文动力环境进行了模拟。模拟结果与实测资料对比,发现ECMWF Reanalysis v5_1HR(以下简称ERA5_1HR)风场数据可以对渤黄海冬季水文环境实现最优化模拟。并发现2017年2月17—24日大风事件发生时,渤海和北黄海海流会随大风暴发和松弛流出和流入渤海海峡。出流现象主要出现在渤海海峡的南通道和中间通道,入流现象初期主要出现在北通道,随着时间的推移整个渤海海峡都有入流现象。在此期间水位呈周期性变化,在大风事件发生时渤海水会向南部堆积呈现南高北低的现象,大风松弛时,渤海水位呈现北高南低的现象。大风期间急剧的流入流出过程显著增强渤海的水交换,三次高频大风过程造成的出水通量分别是18.35×10^(6)m^(3)、32.46×10^(6)m^(3)和34.15×10^(6)m^(3);入水通量分别是21.11×10^(6)m^(3)、38.69×10^(6)m^(3)和22.38×10^(6)m^(3)。两个对照实验结果显示,在大风期间风应力才是主导渤海环流和水交换的最重要因素。

渤海海峡跨海通道建设对长岛旅游发展的影响分析

长山列岛作为渤海海峡跨海通道工程线路必经之地,工程建设对长岛旅游发展具有重要而深远的影响。通过比较分析、有无对比等,探讨跨海通道建设对长岛旅游发展的全时效应、直达效应、合作效应等,建议积极争取先期建设蓬莱—长岛段,提升交通可达性;主动融入区域发展格局,推进蓬长、旅长旅游一体化发展。

渤海海峡跨海通道工程建设前期研究与建议

随着我国社会经济发展,建设跨海通道工程的需求越来越迫切,特别是渤海海峡通道工程,近年来受到各方广泛关注。为推动我国渤海海峡跨海通道工程建设,采用文献调查、现场调研、统计分析等研究方法,梳理了历年来渤海海峡通道的研究成果,分析渤海海峡通道建设的必要性和可行性,研究渤海海峡通道的建设方案。研究结论如下:(1)渤海海峡通道是我国综合立体交通网规划中南北沿海大通道的重要组成部分,每年可节约燃油100余万t,减少碳排放800余万t,建设渤海海峡通道工程对我国节能减排、优化区域国土空间布局十分必要;(2)近年来我国在交通基础设施建设领域飞速发展,已具备修建渤海海峡通道技术和装备条件;(3)建议采取先期建设铁路通道,预留公路通道方案,采用客货混运,客车速度目标值为250 km/h,货车牵引质量5000 t;(4)建议跨海通道以全隧道方式穿越渤海海峡,采用掘进机法进行施工。

渤海海峡西南部海底沉积物重矿物组成与物源

渤海海峡是黄渤海交接地带,周边岛屿散布,地形条件复杂,沉积物类型丰富,是研究海洋动力系统的热点地区之一。通过对32个表层沉积物的重矿物分析,研究了渤海海峡西南部海域的重矿物组成、分布和物质来源。结果表明,研究区矿物组合为普通角闪石-绿帘石-黑云母-褐帘石,可将其划分成3个矿物分区。庙岛群岛矿物区(Ⅰ区)为普通角闪石-绿帘石-钛铁矿-石榴子石矿物组合,物质主要来自庙岛群岛岛屿冲刷物;中部矿物区(Ⅱ区)为普通角闪石-绿帘石-黑云母矿物组合,主要来源于黄河物质;西部矿物区(Ⅲ区)为普通角闪石-绿帘石-黑云母-褐帘石矿物组合,是黄河物质、山东半岛及庙岛群岛岛屿冲刷物的混合物。不同来源的物质在海洋动力综合作用下进行搬运、沉积,最终导致了矿物组合分区之间的物质差异。

渤海海峡跨海通道建设对山东半岛、辽东半岛城市经济联系的影响研究

渤海海峡跨海通道建设将极大地改善环渤海地区的交通格局,势必会对山东半岛、辽东半岛城市间的经济联系产生深远的影响。通过对区域经济联系引力模型进行修正,选取山东半岛城市群8个城市和辽中南城市群10个城市的地区生产总值、市区非农人口、城市间的时间距离以及克鲁格曼指数等指标,测度了渤海海峡跨海通道建设对两半岛城市间经济联系的影响。结论表明,渤海海峡跨海通道建设将大幅提升两半岛城市经济联系强度,明显改变两半岛城市经济联系空间格局,其潜在的无形中的影响是巨大的。所测算的经济联系量值用于两半岛城市间经济联系的影响研究具有一定的参考价值。

渤海海峡海域灾害地质研究

渤海海峡是黄渤海物质交换的通道,地质环境复杂,存在多种灾害地质因素。通过高分辨率浅地层剖面资料精细解译,结合前人研究成果,系统研究了渤海海峡海域的主要灾害地质的分布规律及其与环境演变的关系。研究表明,渤海海峡海域灾害地质类型复杂多样,包括潮流沙脊、潮流冲刷槽、浅层气、埋藏古河道、活动断层、不规则基岩等,它们在分布和成因上既有区别又有联系。晚更新世以来的渤海海峡海域的构造运动与"海侵-海退-海侵-海退-高水位"的沉积环境演变,共同决定了该区域海洋灾害地质的发生与发展。研究圈定了海底灾害地质类型及浅埋藏灾害地质类型的分布规律,对渤海海峡海域未来的工程建设和防灾减灾提供了理论基础。

渤海海峡跨海通道建设与中国的地缘政治战略

回顾渤海海峡跨海通道建设研究的历史进程基础上,诠释了地缘政治理论与地缘政治战略,梳理了主要的中外地缘政治理论与地缘政治战略,明确指出地缘政治战略决定着大国竞争方向。中国是世界上地缘政治环境最复杂的国家,在中国周边长期存在着一个"V"字型地缘政治热点线,"V"字型地缘政治热点线贯穿中国周边的东南亚、东北亚、南亚、北亚、中亚五大地缘政治战略区,构成了中国的地缘政治"大棋局"。东南亚中国南海之争直接威胁到中国领土安全;目前东北亚已成为中国地缘政治关系热点中的热点;南亚存在着中印陆海长期之争;北亚俄罗斯将会成为战略合作伙伴;中亚复杂的地缘政治因素将长期影响着中国西北边疆的安全。研究表明,渤海海峡跨海通道建设对于中国实施地缘政治战略的重要意义在于:1对下好中国的地缘政治"大棋局"起着重要的支撑作用;2是"一带一路"战略破解美国亚太再平衡战略的重要构成要素;3对遏制东北亚局部战争、确保国家安全将发挥重要作用。渤海海峡跨海通道建设是一项世界级的大工程,投资建设的成本大,效益也大,同时风险也大。基于此,要汲取国内外世界级大工程建设的经验和教训,认真研究相关问题,不可急功近利草率上马。

渤海海峡及周边海域浅地层结构及地层声速的拾取

通过系统分析渤海海峡及周边海域的高分辨率浅地层剖面与3口钻孔的资料,将研究区地层自上而下划分为T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8共9个反射界面及SU11、SU12、SU13、SU2、SU3、SU41、SU42、SU43、SU5共9个声学地层单元,SU1地层单元对应全新世海相沉积,其底界为一海进侵蚀面,削蚀对应晚更新世晚玉木冰期陆相沉积的SU2地层单元。SU3地层单元对应晚更新世晚玉木间冰期的海相沉积,通过侵蚀间断面与上覆SU2呈不整合接触。SU41地层单元对应晚更新世早玉木冰期晚期的陆相沉积,SU42地层单元对应晚更新世早玉木亚间冰期的海相沉积,与上覆SU41呈侵蚀不整合接触,SU43地层单元对应晚更新世早玉木冰期早期的陆相沉积,其顶界面为海进侵蚀面,与下伏地层呈不整合接触,SU5对应晚更新世玉木—里斯间冰期的海相沉积。对比分析浅地层剖面地层单元与钻孔沉积地层,确定了研究区海底面之下不同地层单元对应的平均声学速度,为后续的地层层序的研究奠定了基础。研究区"海侵-海退-海侵-海退-高水位"的沉积过程,决定了地层平均声速随深度自下而上呈现由高-低-高-低的变化模式。

渤海海峡冬季营养盐的分布特征及影响因素

以2010年2-3月对渤海海峡进行的3个断面的调查资料为依据,分析并讨论了渤海海峡冬季营养盐的分布特征及其影响因素。结果表明:冬季,由于强烈的垂直混合作用,渤海海峡水体中水温、营养盐及叶绿素a(Chl-a)的分布基本呈上下一致的特征。调查海域营养盐的分布基本呈现出近岸高,中部低;西南部高,北部低的特征,这与近岸受陆源影响较大,而西南部的高值和北部的低值则主要受渤、黄海水团交换影响明显有关。Chl-a与水温的分布特征非常相近,对二者做Pearson相关性分析发现,二者具有非常明显的正相关关系(r=0.717,p<0.01,n=110)。对Chl-a与各形态营养盐作相关性分析发现,Chl-a与PO4-P表现出较强的相关性(r=-0.480,p<0.01,n=38),说明海峡水体中浮游植物的吸收是影响PO4-P分布的重要因素。

渤海海峡老铁山水道动力地貌及演变研究

老铁山水道位于渤海海峡北部,由南部冲刷槽、北部冲刷槽和中部隆起带等三个侵蚀地貌单元构成。在前人研究的基础上,通过搜集大量相关资料,对老铁山水道的动力条件、海底地貌、沉积物组成、峡道效应及地貌形成机制进行了综合分析研究。研究区海底地貌剖面图、沉积物组成和水道动力系统可为拟议中的渤海海峡跨海通道建设提供动力沉积学和动力地貌学依据。

渤海海峡沉积物输运的数值模拟

根据渤海海峡空间尺度的大小、潮流特征和沉积物的性质特征 ,构造了一个平面二维沉积物输运数值模型。模拟结果显示 ,在研究区内 ,成山头附近的海底沉积物净输运向东南和东北 ,渤海海峡西部的沉积物向西北输运 ,北部大连沿岸的沉积物顺着辽东半岛向西南方向输运 ,然后绕过辽东半岛的南端向北输运。在渤海海峡中部偏东 ,沉积物的净输运趋势形成一个反时针方向的旋涡 ,愈往中心沉积物的净输运率值愈小。海底冲淤趋势的计算结果与观测的结果相符 ,且中部泥区和山东半岛北部近岸泥区正好对应于海底淤积区 ,辽东半岛南岸的狭长泥带对应于淤积条带 ,泥质区的边缘为冲刷区。

渤海海峡跨海通道对中国东部和东北地区交通可达性影响

基于中国空间全覆盖的矩阵形式栅格数据,运用ArcGIS 9.3成本加权距离算法,定量评价了渤海海峡跨海通道的修建对我国交通可达性的改进程度.研究表明,成本加权距离算法可以科学、精确地进行重大基础设施修建前后的交通可达性评价及预测;渤海海峡跨海通道的辐射范围为河北海兴县渲惠河入海口-宁夏皋兰-新疆莎车线以南和辽宁绥中-内蒙古东乌珠穆沁旗线以东地区;跨海通道修建前后通道两端的结点城市的时间成本显著降低,可达性面积发生显著增加,相应变化遵循空间递减规律;跨海通道对区域可达性产生的效果为沿海城市大于内陆城市,长江以南地区要大于东北地区.

渤海海峡南部海域表层沉积物分布特征及控制因素

利用渤海海峡南部海域208个表层沉积物样品的粒度分析测试结果,结合矿物组分及动力条件,分析了沉积物的分布特征及其控制因素。结果表明:(1)表层沉积物类型丰富,以粗粒沉积物为主,含砾组分分布范围较广,主要位于岛陆之间水道、基岩海岸和登州浅滩附近海域;(2)粗粒沉积物分选差—极差,细粒沉积物分选好,偏态系数以正值为主,且东部海域高于西部海域;(3)东部海域表层沉积物为陆源残留沉积产物,西部海域为黄河及莱州湾西南部河流输入与东侧山东半岛岛屿冲刷供给的过渡区;(4)南部砂质海岸沉积物受波浪作用控制,外侧海域、岛陆之间水道及基岩岬角海域沉积物受潮流作用控制。

渤海海峡BHS01孔沉积物磁性地层学研究

磁性地层学研究是建立渤海地区第四纪沉积序列地层年代框架的主要技术手段之一。通过对渤海海峡地区BHS01孔(孔深121.3 m)进行详细的磁性地层学研究,结果表明:BHS01孔岩心记录了布容(Brunhes)正极性时至松山(Matuyama)负极性时底部,包括贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)正极性亚时。早、中更新世界线即布容(Brunhes)正极性时/松山(Matuyama)负极性时界限(B/M)深度位于该钻孔的46.4 m处。根据沉积速率,推测钻孔底部121.3 m处的年龄约2.25 Ma。综合沉积物的岩性、磁性及沉积速率变化特征,将BHS01孔沉积物记录的区域沉积过程自下而上划分为3个阶段:阶段Ⅰ(2.25～1.46 Ma)以河流相沉积为主;阶段Ⅱ(1.46～0.78 Ma)为稳定的湖泊相沉积;阶段Ⅲ(0.78～0 Ma)发育海陆交互相沉积。这一研究为该钻孔提供了可靠的年代标尺,为渤海海峡及邻区第四纪地层的划分对比和沉积演化过程提供了新的依据。

渤海海峡跨海桥隧建设的海洋地质环境分析及修建方案思考

通过对渤海海峡跨海通道的地壳稳定性、海洋地质环境及海岛调查研究,证明渤海海峡适合修建跨海通道,且南桥北隧是最佳修建方案。修建跨海通道非常必要且具有非常高的经济效益。以公路通道计算,若能达到日均40 000辆的车流量,建成后每年将节减大约170亿元的燃油费及相应的燃油污染排放,7年即可收回投资成本,并可部分降低京津冀地区的雾霾水平和缓解交通压力。最佳修建线路是沿庙岛群岛轴部,这里地壳比周边更稳定、沉积物更薄,且实际跨海距离最短。蓬莱角至砣矶岛水深较浅,平均水深约20m,修桥是可行的;砣矶岛至大钦岛,平均水深35~40m;大钦岛至老铁山角,平均水深约50~55m。我们建议的南桥北隧方案,不同于前人提议的以北隍城岛作为桥隧连接地点的南桥北隧方案。砣矶岛面积7.05km^2,是首选的桥隧连接地点,大钦岛也可作为桥隧连接地点,可作为次选方案考虑。若砣矶岛作为桥隧连接地点,桥长约43km,隧道长约70km;若选大钦岛作为桥隧连接地点,则桥长约58km,隧道长约55km;桥隧总长约113km。南桥北隧方案,估计修建用时约为8~12年,总投资约为1 000~1 200亿元,工程使用年限以100年计。渤海是中国的内海,其风浪规模比东海、南海小。渤海海峡的南桥,受风浪的影响程度,虽比青岛胶州湾大桥大一些,但与杭州湾跨海大桥相仿,仅海水深度稍大一些。渤海海峡区估计每年约有60余天的风雾影响通行,这正好与两端邻近陆地上的风雾影响在时段和时间上相符合,可一起进行封闭或开通道路操作,实属正常,不应作为否定南桥北隧方案的理由。在海水较浅区域,修桥成本低,场地宽阔,容易施工且施工周期短。挖海底隧道成本较昂贵,施工难度大且周期长。基本上是隧道的长度决定了施工周期。全隧方案虽有"全天候"之美称,但由于全隧方案隧道长125km,投资2 500亿元,比我们提出的南桥北隧方案多花一倍以上的投资,修建用时也是多1倍以上,且必须在全部建完后才产生经济效益,故费钱费时、效率较低,是不适宜的。时代发展的趋势是,高速公路迅速崛起,铁路货运急剧下滑,公路通道比铁路通道更急需应优先考虑。南桥北隧方案,南桥是修建公路的南桥,北隧,有两种选择:如果通风等技术问题能够解决,应首先考虑修建公路通道的北隧;如果不能实现的话,那么,退而求其次修建铁路通道的北隧,用火车背负汽车过北隧,其效率低于公路通道汽车直接过北隧,运力不足也只能用滚装船轮渡汽车来补充。总之,不管是修公路通道还是铁路通道,甚至还是二者都要修,最佳方案都应该是南桥北隧,这样较省钱省时效率高,并在修建期间就可阶段性地产生经济效益。此外,南桥以地震基本烈度Ⅷ度设防,并能抗12级或以上台风及相应浪流,桥墩修建应尽量避开断裂带。北隧以地震基本烈度Ⅶ度设防。这正是:南部水浅利修桥,南桥北隧奇通道;阶段施工见效益,省钱省时效率高!

渤海海峡跨海通道地区海洋地质调查研究进展

通过高分辨率浅地层剖面、小道距高分辨率多道地震、侧扫声呐、表层地质取样、地质钻探等调查手段,查明渤海海峡跨海通道区海底地形地貌、底质类型及分布、地层结构、活动断裂、地震活动性、地应力等基础地质特征,归纳总结海底浅表层地质灾害、第四纪地层格架与古环境演化、阐述渤海海峡跨海通道区地壳稳定性评价的主要进展成果。渤海海峡活动断裂较为发育,新构造运动活跃,地壳稳定性评价属于不稳定区域,东侧北黄海盆地区域地壳稳定性相对较好,西部渤海盆地区域和海峡区南部区域稳定性较差。渤海海峡最新调查成果为跨海通道工程建设提供基础资料和决策依据,为国家重大涉海工程提供防灾减灾服务,为渤海地区古气候与环境演变提供新的认识。

多环芳烃在渤海海峡柱状沉积物中的分布

在渤海海峡 (S4 4和T4站位 )柱状沉积物中运用气相色谱法定量地检出 1 3种多环芳烃化合物 ,并对其含量分布及来源进行了分析 .多环芳烃浓度总和为 60 3ng g～ 2 0 76 5ng g ,尚不属严重污染状况 ,但是苯并芘等强致癌性化合物均有不同程度检出 .利用多环芳烃的一些参数 (菲 蒽、荧蒽 芘、2～ 3环化合物总量和 4环以上化合物总量等比值及不同分子量的相对浓度 )估测了该区的多环芳烃的来源 ,S4 4站位的多环芳烃主要来源于化石燃料的不完全燃烧过程 ;而在T4显示的是石油源和不完全燃烧源的混合特征 ,这应与研究海区的石油开发或航运等事件有关 .同时研究表明多环芳烃在柱样中的分布可提示人文活动强度的影响 .

渤海海峡地应力场研究及地质条件评价

查明渤海海峡处现今地应力状态及断层活动状况,可为渤海海峡跨海通道建设提供科学依据。在通道中轴线上布设6个浅钻钻孔,进行了7个测点的空芯包体地应力测量工作。对测量数据分析后,认为海峡区最大水平主应力、最小水平主应力与垂直主应力均随深度的增加而线性增大;最大水平主应力大于垂直应力,区域内构造力处于主导地位;各测点处均有两个主应力位于近水平方向,其与水平面的夹角平均为7.8°;研究区内地应力各分量值之间相差不大,远远小于区内断层活动应力值的下限,研究区目前处于稳定状态。区域横向上看,海峡区南部地壳浅部的应力状态为σH>σh>σv,有利于逆断层活动,北部的应力状态为σH>σv>σh,有利于走滑断层活动;垂向上看,70m以上的各点应力值受地形影响较大,-70^-130m处的各点处于挤压应力状态中。整个区域处于NE-NEE向的挤压应力场中,在区域应力场的作用下,郯庐断裂带运动状态为右旋压扭,蓬莱-威海断裂带为左旋压扭,黄河口-庙西北断裂带处于拉张走滑运动状态中。