珠江河口三角洲近165年演变及对人类活动响应研究

发布时间：2020-08-15 21:37

【摘要】：人类活动对河流及河口三角洲的影响是全球持续性研究热点。爆炸式的人口城市化进程(～6000万)和经济增长( 1万亿美元),使珠江三角洲成为全球受人类活动影响最强烈的大型河口三角洲之一,因此该地区是开展人类活动作用下大河三角洲演变研究的理想区域。首次使用时间跨度达165年(1850年～2015年)的河口区地形地貌数据、60年的流域水文气象数据以及40年的河口区遥感影像资料,揭示了百余年来珠江河口三角洲地貌演变的基本规律和控制因素,定量分析了不同人类活动对于珠江河口三角洲地貌演变的贡献,得出如下主要认识:1.过去165年以来,珠江河口三角洲及河口湾地貌发生巨大变化。整个河口湾水域面积减少约35% (1258 km2),其中外伶仃洋河口区水域面积只减少了3% (26 km2),而磨刀-鸡啼门河口区、内伶仃洋河口区和黄茅海河口区分别减少了 62% (525 km2)、36% (405 km2)和 39% (301km2)。超过 20 个岛屿被逐步合并到大陆,几乎所有165年前的滩涂均被围垦成陆地。整个河口湾水域体积减少约9 km3 (39%);四个研究区的体积分别减少了 26% (外伶仃洋河口区)、38% (内伶仃洋河口区)、50% (黄茅海河口区)、58% (磨刀-鸡啼门河口区)。全区平均水深减少约0.4 m (6.3 m至5.9 m),各个河口区的平均水深变化差异较大,其中磨刀-鸡啼门河口区略有增加;内伶仃洋河口区略有减少;外伶仃洋河口区和黄茅海河口区呈显著下降趋势。表明西部河口区相比东部河口区变化更为剧烈。2. 7个期次海底地形所计算的体积变化表明,过去165年以来,珠江三角洲河口湾共接纳泥沙约10 Gt,而珠江实际入海泥沙总量约为10～11 Gt,表明流域输沙和三角洲地貌基本保持平衡,较少的泥沙(～10%)通过沿岸流向外海搬运。20世纪70年代以来,人类活动通过流域建坝、河网采沙、口门围垦和河口涉海工程等,对珠江三角洲地貌演变及泥沙输运产生重大影响。3.分析了珠江河口三角洲不同区域的人类活动特征,结果表明:过去165年以来,珠江河口人类活动主要集中在内伶仃洋河口区、磨刀-鸡啼门河口区及黄茅海河口区,外伶仃洋河口区人类活动强度较小;内伶仃洋河口区人类活动强度最大、种类最多,口门围垦急剧改变河口岸线形态,海洋倾倒、航道工程和挖沙活动强烈影响着水下三角洲地形;磨刀-鸡啼门河口区以口门围垦为主;黄茅海河口区以口门围垦和航道工程为主。4.根据百年来岸线推进速率和水下三角洲淤积速率,合理推测了珠江四大河口区关闭的时间分别约为170 yr (内伶仃洋河口区)、590 yr(外伶仃洋河口区)、170yr (磨刀-鸡啼门河口区)和150yr(黄茅海河口区)。在人类活动日益加剧的背景下,珠江河口三角洲喇叭形形态消失的进程会大幅加快。河口湾水域消失后,南部的岛屿链将作为未来三角洲前缘沉积核心,沉积物将在此快速堆积。在珠江河口三角洲地貌演变对于人类活动响应研究的基础上,进一步和中国其它8大河流及河口三角洲地貌演变进行了对比研究,结果表明:1.定量评估了过去60余年不同人类活动对于中国九大河流入海泥沙减少的贡献:1954～2015年,约51 Gt的泥沙因为人类活动而被留在大陆,其中,水库拦截泥沙总量约26 Gt,贡献约49%,水资源利用和水土保持导致入海泥沙减少量分别为15.4 Gt和12 Gt,贡献约29%和22%。近60年在流域人类活动影响下,除黄河唐乃亥上游河段、长江金沙江上游河段、珠江支流柳江、松花江上游嫩江河段以外,中国九大河流所有干流和支流河段输沙量均大幅下降。2.在流域输沙减少的共同背景下,珠江与其它8大河流的主要区别在于:入海泥沙通量骤减似乎对河口陆上三角洲形态演化的影响并不大,当前以及未来一段时期内,围垦仍超过自然因素(如海平面上升、风暴潮等),成为控制珠江陆上三角洲不断向海推进的最主要动力。而未来随着珠江流域输沙的减少以及海平面上升,珠江河口区水域面积和体积下降趋势将有所缓和,加上航道疏浚、河口采砂等人类活动,未来珠江河口水下三角洲地形将呈现“浅滩愈浅、深槽愈深”的两极分化特征。河口三角洲的开发需要科学的管理。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P343.5
【图文】：

附表５英文缩写对照表逦１９４逡逑附图１下珠江河口三角洲（ＬＯＷＥＲＰＲＤ）七个期次岸线与海底地形图（１８５０逡逑年？２０１５年）逦１９６逡逑附图２下珠江河口三角洲（ＬＯＷＥＲＰＲＤ）六个期次ＢＣＲＭ邋（１８５０－２０１５）邋２０３逡逑附图３珠江、长江、黄河及其它六条河流１９５

全球很多河流输沙量持续增加（Ｍｉｌｌｉｍａｎｅｔａｌ．，１９８７；邋Ｋａｏ邋ａｎｄ邋Ｌｉｕ，邋２００２；邋ＭｃＭａｎｕｓ，逡逑２００２：邋Ｓｙｖｉｔｓｋｉ邋ｅｔ邋ａＵ邋２００５ｃ；邋Ｍｉｌｌｉｍａｎ邋ａｎｄ邋Ｆａｒｎｓｗｏｒｔｈ，邋２０１邋丨）。然而，自邋２０邋世纪邋５０逡逑年代以来，全球大部分主要河流入海泥沙通量呈现持续下降趋势（图１．２）。逡逑在过去５０年里，世界人口激增造成严重的全球性效应，为满足淡水供应、逡逑农业灌溉、防洪和水利发电需求，许多大河流域新建了大量水坝（Ｎｉｌｓｓｏｎ邋ｅｔａｌ．，逡逑７逡逑

沉积在三角洲上以维持其形态（Ｓｙｖｉｔｓｋｉ邋ａｎｄ邋Ｓａｉｔｏ，邋２００７；邋Ｇｉｏｓａｎ，邋２０１４）。河流输沙逡逑量变化在三角洲演化过程中发挥着重要作用，人类对沉积物供应和输运的控制逡逑正在变得日益显著（图１．３）。逡逑Ｓｙｖｉｔｓｋｉ邋ｅｔ邋ａｌ．邋（２００５ｂ）分析全球５５个河口三角洲分支河道在三角洲演化中的逡逑作用，认为其对控制泥沙在三角洲的沉积过程具有重要作用？，受自然因素控制逡逑为主的三角洲在洪水期间其分支河道将作为溢流管道，而受人为因素控制为主逡逑的三角洲通过控制上游沉积物供应量，分支河道位置及油气和地下水提取，极逡逑Ｕ逡逑

本文编号：2794685