《黄河三角洲刁口河海岸侵蚀时空演变与防护对策》针对黄河三角洲刁口河海岸侵蚀问题,通过对历史监测资料的系统分析,运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)集成技术、河口泥沙动力学及不等时距灰色模型GM(1,1),以泥沙输移监测数据、遥感影像及不同断面泥沙淤积监测数据为基础信息源,对刁口河流路演变成因及驱动因素、刁口河造陆及海域冲淤动态演变、刁口河岸线动态演变及海洋动力综合作用对刁口河河口泥沙输移的影响,分析刁口河附近海岸蚀退与岸线防护措施相互影响,探求岸滩侵蚀规律及淤蚀平衡剖面的形成和演化过程,为黄河三角洲刁口河入海流路的管理、岸线防护、黄河口的开发以及三角洲地区国民经济的可持续发展提供理论支撑和科学依据。
《黄河三角洲刁口河海岸侵蚀时空演变与防护对策》可供科研单位及高校水利专业方面的专家、学者以及学生参考。
利用卫星遥感影像和其他相关数据,选用39景不同时相卫星遥感影像(LandsatMSS,LandsatTM等)经过处理、合成与分类,对1976年以来黄河三角洲海岸线的淤进蚀退变化进行对比分析,通过RS、GIS技术的集成应用,对黄河三角洲1976~2014年时段海岸线的动态变化进行监测。在海岸线动态监测和水文资料分析的基础上,分析黄河河口沙嘴延伸与来水来沙关系及造陆面积之间的关系。通过分析发现,河口海岸在失去泥沙补给后,岸线的侵蚀变得十分强烈,特别是在最初几年蚀退尤为剧烈,随着岸线和海床比降的不断变化,侵蚀逐渐趋于缓和并最终达到冲淤平衡。
为了监测刁口河河口海域地形的变化,利用黄河水文部门在河口海域布设的8个固定测验断面,对不同等深线(2m、5m、8m、10m、15m、18m)在每个断面上的变化情况每年进行一次监测,根据取得的水深数据分别对每个断面进行冲淤分析。各断面在停水期以后的变化情况如下:
(1)浅水区2m、5m等深线变化特点是:刁口河口门前的断面蚀退的距离大,而远离人海口门的其他断面蚀退距离小,但总的趋势都是不断蚀退的,而且是前期蚀退速率大,后期蚀退速率小,远离口门的断面等深线基本稳定。
(2)中水区8m、10m等深线,总的变化趋势是刁口河口门以东的断面出现比较严重的蚀退,其余各断面淤蚀量都很小,总趋势是由不断蚀退逐渐趋于平衡状态,前期蚀退速率大,后期逐渐趋缓,并逐渐达到平衡状态。
(3)深水区15m、18m等深线的变化特点与浅水区与中水区变化不同,在不同时段有淤进也有蚀退,但变化幅度不大,并在后期基本处于淤蚀平衡状态。
利用1976~2014年对CS1~CS8测线测量的0m等深线起点距量算结果进行套绘,分析淤蚀变化,并利用不等时距GM(1,1)模型,对0m等深线起点距进行建模,对2015~2024年海岸的蚀退进行预测,预测的结果是:在不考虑海岸修建海堤的情况下,0m等深线年均蚀退94.4m,在考虑修建海堤的情况下,海岸不会发生蚀退,会由水平面上的蚀退变为垂直面上的侵蚀,浅海海域水深变深。
海岸稳定性取决于泥沙来源、水动力和海岸地形三大要素的动态平衡。海洋动力综合作用对河口海岸的泥沙输移有一定的影响,刁口河流路附近岸线自黄河改走清水沟流路后,陆源泥沙断绝,而海洋动力作用则依旧,波浪、潮流等海洋动力的掀沙和输沙强度未衰,势必造成海岸泥沙亏损,导致强烈侵蚀。通过运用泥沙的扩散.沉积、输移的基本原理,分析海洋动力综合作用对黄河河口泥沙输移的影响,得出刁口河岸段侵蚀特征为:随着时间的变化,蚀退速率会逐渐减小;海岸剖面的基本形式会由上凸型逐渐转变为下凹型,在-10m水深以外的岸坡,随着水深的加大蚀退速率显著减小,并逐渐处于稳定状态。
三角洲海岸属粉砂淤泥质海岸,由于海岸发育历史短,且受尾阊流路频繁改道的影响,不同区域的岸线在淤进和蚀退中不断的转换和变化。当岸线处于行水流路的河口附近时,由于受到持续的水沙补给,大部分泥沙沉积、堆积在河口区域,虽然受到海洋动力的冲刷,但是海岸总体处于不断向海推进的状态;而相反,在河口改道之后的废弃河口区域,由于缺少了泥沙补给,海洋动力成为影响海岸演变的主导因素,在波浪、潮流的持续作用下海岸不断地向陆地蚀退。
前言
章 黄河河口入海流路概况
1.1 各流路概况
1.2 黄河河口备用流路规划
第2章 刁口河流路现状及生态调水情况
2.1 现阶段刁口河流路基本情况
2.2 黄河三角洲生态调水运行情况
第3章 刁口河流路时期河道及来水来沙情况
3.1 1964年刁口河改道的原因和形势
3.2 刁口河流路时期来水来沙情况
3.3 改道后罗家屋子以下河道的变化
3.4 小结
第4章 黄河三角洲海区海洋水文及海水物理特征
4.1 黄河三角洲海区自然概况
4.2 黄河三角洲海洋水文特征
4.3 黄河三角洲海域海水物理特征
第5章 海洋动力输沙
5.1 泥沙的扩散、沉积、输移的机制
5.2 黄河口泥沙沉积、扩散、输移模式
5.3 波浪掀沙
5.4 潮流、余流输沙
5.5 海洋动力综合作用对黄河口泥沙输移的影响
5.6 小结
第6章 刁口河造陆及海域冲淤情况
6.1 刁口河流路时期造陆情况
6.2 刁口河海域水下地形冲淤分布变化
6.3 利用卫星遥感资料分析海岸线演变
6.4 黄河三角洲海岸剖面类型划分
6.5 刁口河流路不同水深变化情况
6.6 刁口河流路海岸保持动态平衡所需沙量
第7章 利用不等时距GM(1,1)模型预测刁口河岸线演变
7.1 不等时距GM(1,1)模型
7.2 黄河三角洲0m等深线预测分析
第8章 黄河河口海岸带防护与生态修复工程技术研究
8.1 海岸带的侵蚀防护与管理
8.2 河口海岸带生态系统的恢复与重建
8.3 黄河三角洲海岸带的演化与侵蚀防护
参考文献