《黃河三角洲刁口河海岸侵蝕時空演變與防護對策》針對黃河三角洲刁口河海岸侵蝕問題,通過對歷史監(jiān)測資料的系統(tǒng)分析,運用遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)集成技術(shù)、河口泥沙動力學及不等時距灰色模型GM(1,1),以泥沙輸移監(jiān)測數(shù)據(jù)、遙感影像及不同斷面泥沙淤積監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)信息源,對刁口河流路演變成因及驅(qū)動因素、刁口河造陸及海域沖淤動態(tài)演變、刁口河岸線動態(tài)演變及海洋動力綜合作用對刁口河河口泥沙輸移的影響,分析刁口河附近海岸蝕退與岸線防護措施相互影響,探求岸灘侵蝕規(guī)律及淤蝕平衡剖面的形成和演化過程,為黃河三角洲刁口河入海流路的管理、岸線防護、黃河口的開發(fā)以及三角洲地區(qū)國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐和科學依據(jù)。
《黃河三角洲刁口河海岸侵蝕時空演變與防護對策》可供科研單位及高校水利專業(yè)方面的專家、學者以及學生參考。
利用衛(wèi)星遙感影像和其他相關(guān)數(shù)據(jù),選用39景不同時相衛(wèi)星遙感影像(LandsatMSS,LandsatTM等)經(jīng)過處理、合成與分類,對1976年以來黃河三角洲海岸線的淤進蝕退變化進行對比分析,通過RS、GIS技術(shù)的集成應(yīng)用,對黃河三角洲1976~2014年時段海岸線的動態(tài)變化進行監(jiān)測。在海岸線動態(tài)監(jiān)測和水文資料分析的基礎(chǔ)上,分析黃河河口沙嘴延伸與來水來沙關(guān)系及造陸面積之間的關(guān)系。通過分析發(fā)現(xiàn),河口海岸在失去泥沙補給后,岸線的侵蝕變得十分強烈,特別是在最初幾年蝕退尤為劇烈,隨著岸線和海床比降的不斷變化,侵蝕逐漸趨于緩和并最終達到?jīng)_淤平衡。
為了監(jiān)測刁口河河口海域地形的變化,利用黃河水文部門在河口海域布設(shè)的8個固定測驗斷面,對不同等深線(2m、5m、8m、10m、15m、18m)在每個斷面上的變化情況每年進行一次監(jiān)測,根據(jù)取得的水深數(shù)據(jù)分別對每個斷面進行沖淤分析。各斷面在停水期以后的變化情況如下:
。1)淺水區(qū)2m、5m等深線變化特點是:刁口河口門前的斷面蝕退的距離大,而遠離人?陂T的其他斷面蝕退距離小,但總的趨勢都是不斷蝕退的,而且是前期蝕退速率大,后期蝕退速率小,遠離口門的斷面等深線基本穩(wěn)定。
。2)中水區(qū)8m、10m等深線,總的變化趨勢是刁口河口門以東的斷面出現(xiàn)比較嚴重的蝕退,其余各斷面淤蝕量都很小,總趨勢是由不斷蝕退逐漸趨于平衡狀態(tài),前期蝕退速率大,后期逐漸趨緩,并逐漸達到平衡狀態(tài)。
(3)深水區(qū)15m、18m等深線的變化特點與淺水區(qū)與中水區(qū)變化不同,在不同時段有淤進也有蝕退,但變化幅度不大,并在后期基本處于淤蝕平衡狀態(tài)。
利用1976~2014年對CS1~CS8測線測量的0m等深線起點距量算結(jié)果進行套繪,分析淤蝕變化,并利用不等時距GM(1,1)模型,對0m等深線起點距進行建模,對2015~2024年海岸的蝕退進行預測,預測的結(jié)果是:在不考慮海岸修建海堤的情況下,0m等深線年均蝕退94.4m,在考慮修建海堤的情況下,海岸不會發(fā)生蝕退,會由水平面上的蝕退變?yōu)榇怪泵嫔系那治g,淺海海域水深變深。
海岸穩(wěn)定性取決于泥沙來源、水動力和海岸地形三大要素的動態(tài)平衡。海洋動力綜合作用對河口海岸的泥沙輸移有一定的影響,刁口河流路附近岸線自黃河改走清水溝流路后,陸源泥沙斷絕,而海洋動力作用則依舊,波浪、潮流等海洋動力的掀沙和輸沙強度未衰,勢必造成海岸泥沙虧損,導致強烈侵蝕。通過運用泥沙的擴散.沉積、輸移的基本原理,分析海洋動力綜合作用對黃河河口泥沙輸移的影響,得出刁口河岸段侵蝕特征為:隨著時間的變化,蝕退速率會逐漸減;海岸剖面的基本形式會由上凸型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄掳夹停?10m水深以外的岸坡,隨著水深的加大蝕退速率顯著減小,并逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。
三角洲海岸屬粉砂淤泥質(zhì)海岸,由于海岸發(fā)育歷史短,且受尾閶流路頻繁改道的影響,不同區(qū)域的岸線在淤進和蝕退中不斷的轉(zhuǎn)換和變化。當岸線處于行水流路的河口附近時,由于受到持續(xù)的水沙補給,大部分泥沙沉積、堆積在河口區(qū)域,雖然受到海洋動力的沖刷,但是海岸總體處于不斷向海推進的狀態(tài);而相反,在河口改道之后的廢棄河口區(qū)域,由于缺少了泥沙補給,海洋動力成為影響海岸演變的主導因素,在波浪、潮流的持續(xù)作用下海岸不斷地向陸地蝕退。
前言
章 黃河河口入海流路概況
1.1 各流路概況
1.2 黃河河口備用流路規(guī)劃
第2章 刁口河流路現(xiàn)狀及生態(tài)調(diào)水情況
2.1 現(xiàn)階段刁口河流路基本情況
2.2 黃河三角洲生態(tài)調(diào)水運行情況
第3章 刁口河流路時期河道及來水來沙情況
3.1 1964年刁口河改道的原因和形勢
3.2 刁口河流路時期來水來沙情況
3.3 改道后羅家屋子以下河道的變化
3.4 小結(jié)
第4章 黃河三角洲海區(qū)海洋水文及海水物理特征
4.1 黃河三角洲海區(qū)自然概況
4.2 黃河三角洲海洋水文特征
4.3 黃河三角洲海域海水物理特征
第5章 海洋動力輸沙
5.1 泥沙的擴散、沉積、輸移的機制
5.2 黃河口泥沙沉積、擴散、輸移模式
5.3 波浪掀沙
5.4 潮流、余流輸沙
5.5 海洋動力綜合作用對黃河口泥沙輸移的影響
5.6 小結(jié)
第6章 刁口河造陸及海域沖淤情況
6.1 刁口河流路時期造陸情況
6.2 刁口河海域水下地形沖淤分布變化
6.3 利用衛(wèi)星遙感資料分析海岸線演變
6.4 黃河三角洲海岸剖面類型劃分
6.5 刁口河流路不同水深變化情況
6.6 刁口河流路海岸保持動態(tài)平衡所需沙量
第7章 利用不等時距GM(1,1)模型預測刁口河岸線演變
7.1 不等時距GM(1,1)模型
7.2 黃河三角洲0m等深線預測分析
第8章 黃河河口海岸帶防護與生態(tài)修復工程技術(shù)研究
8.1 海岸帶的侵蝕防護與管理
8.2 河口海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建
8.3 黃河三角洲海岸帶的演化與侵蝕防護
參考文獻