渤海湾连片开发对于海岸滩涂动力环境及演变过程的影响研究

发布时间：2020-10-14 02:33

　　 海岸滩涂既是重要的湿地资源,又是重要的土地资源。地处我国东部人口密集、经济发达地区的渤海湾的海岸滩涂,已经成为我国急需开发的后备土地资源。近几十年来,该区海岸滩涂开发的强度逐步增大,并出现了连片开发的趋势。人们已经注意到滩涂开发以及海岸工程建设对于滩涂及其周边环境的影响,因此每个工程的建设均会对其进行环境影响的评价。但是对于多个工程的累积效应,尤其是大规模连片开发对于海岸滩涂动力、泥沙、演变过程的影响,还缺乏系统深入的研究。 本文利用不同时期的遥感影像数据、水下地形数据以及剖面观测数据,分析了最近50年尤其是近10年海岸滩涂的变化过程。发现在入海泥沙减少的背景下,该区海岸滩涂淤长速率在减小,甚至一些地方出现了海岸侵蚀的现象,呈现出滩面组成总体粗化、岸坡剖面坡度总体变大的趋势。并且随着开发强度的增大,滩涂宽度变窄,Om至5m等深线之间的滩涂面积急剧减少。 依据对潮流、波浪、悬沙含量、底层沉积物粒度的观测和分析,从潮流与波浪作用对比、潮流切应力、波浪起动水深、泥沙起动应力的角度进行了定量分析,发现该区Om至5m等深线之间的滩面冲淤变化是波浪与潮流共同作用的结果：波浪掀沙,潮流输沙。 构建了渤海湾潮波数学模型,首次对近70年来尤其是最近10年渤海湾连片开发对渤海潮波系统的影响进行了模拟试验。发现2003年与1938年相比,黄河口附近M2分潮无潮点位置基本保持不变,但渤海湾西岸尤其是近岸的潮差有所增大；但是随着滩涂开发强度的增大,连片开发的累积效应显现：不仅潮差进一步增大,并且该无潮点发生迁移,2012年的无潮点位置相对于2006年向东南方向移动了11.73km,相对于2003年向东南方向移动了13.35km。如果远期围填规划(2030年)实施,还将使得无潮点进一步向东南移动1Okm。 构建了渤海湾二维水动力数学模型,对滩涂连片开发对渤海湾不同剖面进出潮量、潮流流速、流态以及余流的影响进行了系列模拟分析。发现单个工程的影响只局限于工程周围一定范围内,但是连片开发可以影响到海湾大片区域甚至整个海湾。以湾内剖面计算的结果为例,2012年相对于2003年涨潮量和落潮量减少了约10%,如果远期围填规划(2030年)实施,涨潮量和落潮量相对于2003年将会减少18.5%左右。2012年相对于2003年,0米至5米等深线范围内的涨、落潮流速尽管有增有减,但总体上呈减小的趋势,减小幅度一般在0.2m／s以内。如果远期围填规划实施,减小幅度可达到0.2-0.4m／s。工程建设对于工程周围的潮流流态影响较大,随着围填规模的增加,流态变化的范围也逐渐增加。 这是首次对渤海湾连片开发对于滩涂的累积效应进行系统的研究。该项研究所获得的这些新的认识,将会成为渤海湾滩涂资源的合理开发和可持续利用的重要依据,对于促进环渤海经济圈的建设以及该地区经济社会、资源与环境的协调发展具有重要意义。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2013
【中图分类】：P748
【部分图文】：

省2002?2011年间围填面积分别是2002年以前围填面积的174.9倍和3.5倍[4]，使得岸线形态出现了极大的变化（图1.1)。以勸海湾沿岸天津、唐山地区为例，1974?1993年间有313km2的潮间带滩涂被用作盐田围垦，1994?2010年间又有约450km2的海域被天津滨海新区和曹妃甸新区围垦，其中包含218km2的潮间带滩涂（占这两个项目未幵工前该海域潮间带滩涂总面积的34%)，且78%的滩涂被围垦于2005?2010年。截至2010年，天津滨海新区共围垦滩涂108km2,曹妃甸新区共围垦滩涂110km2，潮海湾南岸沧州潮海新区也预计围填至少117km2的沿海滩涂。这些大型围填工业项目同时也带动了周边海岸的滩涂围垦，截至2012年

1.2 1980?2012年中国沿海主要监测站海平面变化示意图（引自2012年中国海平而.3中国沿海海平面2012年与往年变化对比（单位：mm;据2012年巾国海平而公较常年 较2011年 ^

勸海潮波系统[70]。两个潮波系统的同潮时线绕各自的无潮点旋转，其振幅由无潮点向外逐渐增大，在岸壁达到最大值（图2.2)。潮海湾平均潮差2.5?2.7m，最大潮差达5m以上。潮差从湾口向湾顶逐渐增大，其中湾口曹妃甸平均潮差约1.5m，漳卫新河口平均潮差约2.16m，湾顶涧河口平均潮差约2.47in湾顶塘沽2.43m，最大潮差4.37m(表 2.1)。16
【参考文献】

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本文编号：2840051