近半个世纪长江口门区的冲淤变化分析及未来几十年冲淤趋势探讨

发布时间：2017-03-29 19:21

  本文关键词：近半个世纪长江口门区的冲淤变化分析及未来几十年冲淤趋势探讨，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几十年来,世界上很多三角洲因流域建坝等人类活动导致河流入海泥沙锐减而发生侵蚀,给三角洲生态环境和社会经济带来重大影响,成为河口海岸研究领域的热点问题之一。作为世界大河之一的长江,其水下三角洲的冲淤演变受到高度关注。近期由于三峡工程等流域高强度人类活动的影响,长江入海泥沙通量出现明显下降趋势。在此背景下,长江三角洲已经和将要发生怎样的变化,值得持续重视。尽管前人已有一些工作涉及长江来沙减少后三角洲的冲淤问题,但由于资料的局限性和研究方法的差异性,尚未达成共识。三峡工程对河口三角洲的影响是一个长期的过程。有必要在前人研究的基础上,补充新的资料,深化对该问题的认识。本文收集了1958-2013年的长江口门区系列海图水深数据,采用GIS软件,计算和对比了不同分区和不同时段的等深线进退速率和海底垂向冲淤速率,并结合同期的长江入海水沙资料(大通站)、口门典型测站(佘山站)的风况资料以及河口工程资料,分析了水下三角洲的冲淤变化的原因,在此基础上,根据未来长江入海泥沙通量和海平面上升速率等因素的预测情景,初步探讨了今后几十年长江水下三角洲的冲淤趋势。主要结果和结论如下：1)等深线的进退变化具有显著时空差异。1958-1978年、1978-1986年、1986-1997年、1997-2004年和2004-2013年时段长江口门四大滩涂(南汇东滩、九段沙、横沙东滩和祟明东滩)0 m等深线(很多呈包络状)进退所引起的潮间带总面积增长速率分别是是0.53、5.1、9.2、16和18 km2/yr,5m等深线(部分呈包络状)进退引起的滩涂面积增长速率分别是13、4.8、3.8、3.7和13 km2/yr。口门外10 m等深线(总体上较为顺直)的进退速率分别是165、-28、3.2、5.4和-35 m/yr(负值代表蚀退)。口门外20 m等深线的进退速率分别是179、28、-14和-26 m/yr(2004-2013年时段缺少数据)。同一时段内不同区域的冲淤速率差异显著。例如,1978-1986年时段上述四大滩涂的面积增长速率分别是-0.35(南汇边滩)、-0.37(九段沙)、1.1(横沙浅滩)和4.8 km2/yr(崇明东滩)。南支系统口门区垂向冲淤速率的变化： 1958-1978年、1986-1997、1997-2004年和2004-2013年的区域平均淤积速率分别为4.9、1.9、0.51、3.7和0.17 cm/yr,净淤积量分别为26、105、28、198和9.0 Mm3/yr(Mm3=106 m3),口门附近河槽的冲淤较之口外水下三角洲斜坡的冲淤在时间上和空间上的变化更加强烈。北支口门区的冲淤变化：1959-1981年、1981-1997年和1997-2012年的淤积速率(负值代表冲刷)分别为-1.4、1.0和-7.7 cm/yr,净淤积量分别为-13、9.0和-56Mm3/yr。2)冲淤原因分析。虽然上述冲淤呈现复杂时空变化,但两个分区的冲淤量之和(净变化)表现为总体上淤积减慢和淤-蚀转型：1958-1978、1978-1986、1986-1997、1997-2004和2004-2013年时段的淤积量分别为255、101、37、142和-47 Mm3/yr(相当于332、131、48、185和-61Mt/yr)(Mt=106 t;容重1cm3=1.3 g)。这5个时段长江口的风况未出现显著的趋势性变化,而长江平均入海泥沙通量(大通站)分别为469、445、347、282和136 Mt/yr。可见,长江入海泥沙通量下降可能是研究区淤积速率总体下降和近年发生侵蚀的主要原因。在入海泥沙减少的背景下,研究区5m以上潮间带淤涨速率的增加趋势可能与河口工程(特别是促淤圈围工程)的促淤效果有关。此外,上述5个时段长江入海泥沙的“流失量”(大通输沙率与研究区淤积量之差)分别为137、301、299、97和197 Mt/yr,其中1997-2004年时段出现最低值与该时段河口工程建设最多有关。因此,长江入海泥沙通量和河口促淤工程是研究区年代际冲淤的两个主要控制因素。3)未来几十年长江三角洲前缘的冲淤趋势。研究区淤-蚀转变的临界入海泥沙通量约为1.9×108 t/yr,目前,大通站年均入海泥沙通量(2001-2013年年平均为1.6×108t/yr)已经低于此临界值,鉴于今后几十年在三峡工程、金沙江梯级水库和南水北调等的综合影响下长江入海泥沙通量还将继续下降、海平面将进一步上升、海洋风速将大于或相当于过去几十年平均风速,海底沉积物的抗蚀性(在数米深度以内)向下变化不大,在这些可预见的综合作用之下,长江三角洲前缘很可能继续发生侵蚀,除非实施有效的工程措施。这对长江口滩涂资源利用、海岸防护、海底设施(如油气管线和光缆等)保护等具有重要参考价值。
【关键词】：长江口 水下三角洲 地貌 冲淤演变 冲淤速率 等深线
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV148
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 第1章 绪论14-20
• 1.1 研究意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.2.1 国外研究现状15-16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.2.3 长江三角洲研究现状17-18
• 1.3 本文研究内容和拟解决的问题18-20
• 1.3.1 研究内容18-19
• 1.3.2 拟解决的问题19-20
• 第2章 研究区概况20-32
• 2.1 长江三角洲的演变历史20-21
• 2.2 长江口地形21-25
• 2.3 长江口水文25-32
• 2.3.1 来水和来沙25-27
• 2.3.2 潮汐和潮流27-28
• 2.3.3 风和波浪28-29
• 2.3.4 口外流系和余流29-30
• 2.3.5 底床沉积物30-32
• 第3章 资料来源与研究方法32-38
• 3.1 资料来源32-33
• 3.2 研究区范围的选择33-34
• 3.3 研究方法34-38
• 第4章 研究结果和讨论38-76
• 4.1 长江口门区典型等深线的水平冲淤变化38-51
• 4.1.1 0m等深线的冲淤速率变化38-42
• 4.1.2 5m等深线的冲淤速率变化42-45
• 4.1.3 10m等深线的冲淤速率变化45-48
• 4.1.4 20m等深线的冲淤速率变化48-51
• 4.2 不同时段长江水下三角洲的冲淤变化51-65
• 4.2.1 南支系统水下三角洲的冲淤变化51-59
• 4.2.2 北支口门附近的冲淤变化59-65
• 4.3 冲淤空间差异性与临界值的探讨65-68
• 4.3.1 研究区冲淤空间差异性65-66
• 4.3.2 研究区冲淤临界值的探讨66-68
• 4.4 研究区冲淤变化的原因68-74
• 4.4.1 长江来沙量的减少68-70
• 4.4.2 水动力因素70-71
• 4.4.3 人类活动的影响71-72
• 4.4.4 洪水风暴潮等极端气候变化72-74
• 4.5 未来几十年冲淤趋势的探讨74-76
• 第5章 结语76-79
• 5.1 主要结论76-78
• 5.2 创新与不足78-79
• 参考文献79-87
• 附录87-98
• 致谢98

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 魏合龙，，李广雪，周永青;黄河下游沿程冲淤及溯源冲淤的对比研究[J];海洋地质与第四纪地质;1996年04期

2 张世奇;一、二维连接的河口冲淤数模[J];水利水电技术;1997年07期

3 张芝永;拾兵;;泥沙局部冲淤二维数值模拟仿真[J];哈尔滨工程大学学报;2013年02期

4 赵振兴;陈立德;;乌江闸闸下优化冲淤研究[J];河海科技进展;1992年01期

5 陈彰榕,杨作升,赵晓燕;现行黄河口冲淤特征和作用机制[J];青岛海洋大学学报;1998年01期

6 龙毓骞,梁国亭,张原锋,申冠卿,张留柱,程龙渊;黄河下游断面资料数据库及冲淤分布初步分析[J];水文;2002年04期

7 王宏江;泥质河口闸下冲淤特性及冲淤量的分析预报[J];海洋工程;2002年04期

8 潘威;;1861—1953年长江口南支冲淤状况重建及相关问题研究[J];中国历史地理论丛;2009年01期

9 田克峰;郝小丽;;吕四海岸不同填海规划方案的冲淤预测与分析[J];山西建筑;2011年30期

10 鲁兵;孔令来;;冲淤断面水文关系曲线绘制方法解析[J];河南水利与南水北调;2012年16期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 鄂尚发;吴建平;;引黄渠道冲淤计算中几个问题的讨论[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年

2 周丹;邢华;;调水调沙期间河口河道断面法冲淤量计算误差原因分析[A];山东水利学会第八届优秀学术论文汇编[C];2003年

3 王旭明;张金锋;郝睿;霍杰;;河流网泥沙输移及其冲淤的标度规律[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年

4 曹世峰;霍杰;郝睿;王旭明;;汇流-引流模型中的标度规律[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010（13）卷[C];2010年

5 孙保沭;;黄河下游冲淤规律的初步分析[A];水电科技论文集[C];1990年

6 霍瑞敬;宋中华;宋士强;;黄河三角洲刁口河流路附近海区变化分析[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年

7 尹超;谷洪钦;黄海军;;某核电厂周边海域海底冲淤研究[A];中国核学会核能动力分会2013年学术研讨会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 记者 马晓燕;“冲淤还田”亩均增收300多元[N];嘉兴日报;2008年

2 记者 胡晓峰;疏浚冲淤分析软件获国家专利[N];中国船舶报;2008年

3 粤水婷;珠海中山联手治理污水灾害[N];中国水利报;2003年

4 记者 徐清扬;运用水能冲污调咸[N];新华每日电讯;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 杜景龙;基于GIS的大河口冲淤复杂性研究[D];华东师范大学;2006年

2 王新宏;冲积河道纵向冲淤和横向变形数值模拟研究及应用[D];西安理工大学;2000年

3 袁永生;冲淤河道相应水位过程中的非线性分析[D];河海大学;2002年

4 邓绍云;圆柱桩群阻力特性及其对底床冲淤影响的研究[D];南京水利科学研究院;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张田雷;大型涉水工程对九段沙湿地的冲淤效应研究[D];华东师范大学;2011年

2 楼飞;长江口深水外航道海域沉积和冲淤环境研究[D];华东师范大学;2005年

3 朱晓;杭州湾局域海床冲淤研究[D];浙江大学;2008年

4 王如生;近半个世纪长江口门区的冲淤变化分析及未来几十年冲淤趋势探讨[D];华东师范大学;2015年

5 徐海卿;长江南通河段新大码头水域冲淤成因研究[D];河海大学;2006年

6 安永宁;离岸人工岛群建设对龙口湾冲淤特征的影响研究[D];中国海洋大学;2010年

7 刘玮yN;东海大桥沿线及邻近海域海床冲淤分析[D];华东师范大学;2007年

8 李真;基于潮滩高程模型的沙洲冲淤态势研究[D];南京大学;2012年

9 曲伟秀;滩涂冲淤演变的遥感方法研究[D];南京师范大学;2012年

10 张伟;威海湾岸滩整治工程的水动力及冲淤环境研究[D];中国海洋大学;2008年

  本文关键词：近半个世纪长江口门区的冲淤变化分析及未来几十年冲淤趋势探讨，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：275240