南通典型断面盐沼植被对潮间带潮流泥沙输运的影响研究

在人类活动和自然灾害的双重作用下,我国部分海岸带生态系统已表现出明显的脆弱性。盐沼植被具有消浪弱流和保滩促淤等功效,盐沼植被引种也成为了海岸生态修复和恢复中关键举措之一,研究盐沼植被引种具有重要的实际意义。依据研究区域的实测地形及潮流泥沙等数据资料,对盐沼植被引种前后的潮流泥沙进行了数学建模,研究了植被引种对潮流泥沙的影响。研究结果表明,盐沼植被引种后,流速、含沙量、悬移质瞬时输运量、推移质瞬时输运量等量值上均有不同程度的减小,减小幅度大都超过50%;在盐沼前缘向岸一定距离内,盐沼植被具有明显的促淤效果;盐沼植被引种会改变潮滩局部地貌,植被密度、植被分布区域增大均会引起深度较大、宽深比较小的潮沟发育,而植被分布区域增大作用下的潮沟发育更为显著。

试论植物在潮滩发育演变中的作用

根据1985—1991年对长江三角洲和苏北潮滩-潮沼系统中潮流和波浪观察、滩面高程量算、沉积物分析和人工海草试验，研究植物对潮滩动力和沉积的影响。结果表明，（1）植物可使底层流速降低20％-60％，使波浪能量大部分被吸收。（2）沼泽前缘存在侵蚀机制，而沼泽的主体则有明显的促淤现象；沼泽中的沉积速率可达光滩的9倍以上。（3）沼泽前缘沉积物有粗化现象，沼泽主体则是细化环境；沼泽是孢粉相对富集的场所；沼泽中各种物理沉积构造不易形成和保存。

基于植被和潮动力作用的潮滩剖面演变数值模拟

为研究多因子共同作用下的潮滩演变机制,开发了基于植被生长和潮动力作用的潮滩剖面演变数学模型。在不考虑植被作用下,模拟得到了潮滩中长期演变后的上凸形剖面特征;泥沙供给是决定潮滩宽度的因素,供给越充分,潮滩宽度越大。模型考虑植被过程时,结果表明不同的植被生物量分布形式对潮滩水动力的影响程度不同,在潮间带上部,生物量抛物线分布时的减流效果强于生物量线性分布形式;而在潮间带下部则相反。模拟结果显示盐沼和光滩之间出现陡坎,且随着滩面的逐步淤高,陡坎逐步向海移动。

基于遥感及数值模拟的崇明东滩冲淤与植被关系探讨

首先提取多时相卫星影像的水边线信息,借助水动力模型模拟水边线对应时刻的水位,根据水边线水位及实测潮滩高程断面推算潮滩的高程及冲淤变化信息,同时利用高分辨率遥感影像(Quick Bird)对潮滩植被进行模糊分类及变化监测,并通过植被覆盖度指数及现场观测数据反演植被的发育程度信息。依据上述计算结果探讨了崇明东滩冲淤变化与植被及潮间带高程的关系。结果表明在崇明东滩中低潮滩附近存在冲淤峰值,由峰值位置向海向陆侧递减。年平均沉积速率与潮滩高程(<3.4m)的相关性R2=0.8 106。中低潮滩出现最大沉积速率主要是受植被的捕沙作用及沉积滞后的影响,高潮滩沉积速率较小则归因于高潮滩淹水机率相对较小导致泥沙在高潮滩落淤量降低,相反低潮滩则由于高程较低加之缺少植被保护沉积速率较小。结果同时表明由于南北部潮滩动力条件及植被状况的差异导致崇明东滩从北部滩面、中部滩面到南部滩面冲淤峰值出现的高程各不相同。总之,遥感技术结合水动力模型能够较方便地得到滩涂相关环境因子信息,克服了常规测量的困难,为分析海岸带冲淤变化动态提供了新的技术手段。