辽东湾北部沿岸海水入侵灾害成因及特征

海水入侵是在自然和人为因素的作用下形成的地质灾害。分析了辽东湾北部沿岸29个观测井内7种主要离子质量浓度,阐述了辽东湾北部沿岸海(咸)水入侵的主要方式和分布特征。气候、地形地貌、地质与水文地质是发生海(咸)水入侵的基础条件,地下水超采等人类不合理工程和经济活动是诱发海(咸)水入侵的主要原因。     

渤海莱州湾滨海地区海水入侵主要特征及其灾害

海水入侵是在特定的滨海地区由于气候干旱、地下淡水补给不足和人为超采地下水等原因带来的一种区域性环境灾害,是与经济和社会发展关系重大的资源与环境问题。海水入侵的标准是入侵区地下水中氯离子含量≥300mg/L,矿化度≥1g/L。近20年来,海水入侵灾害已在世界上50余个沿海国家出现,并呈发展态势。我国环渤海经济圈的山东半岛、辽东半岛、冀东以及长江三角洲等地区也先后发生海水入侵,尤以渤海莱州湾滨海地区海水入侵实情最为严重,具有典型性。已对这一     

莱州湾海水入侵区地下水水化学特征

对莱州湾沿岸(中国东部沿海海水入侵现象最为严重的地区之一)12个观测井(详细列举了4个)内7种主要离子浓度变化进行了分析,得出海水入侵区地下水中的主要离子浓度与地下水位的相关关系;并将莱州湾沿岸分为不同入侵区(海水入侵区和咸水入侵区),分别总结了随着海水入侵的发展地下水水化学类型的变化。     

深圳南山区海水入侵综合研究

根据深圳南山区地下水水质特点,选用Cl-、SO42-、矿化度r、Cl-/rHCO3-和Na K 5项指标作为判断海水入侵的标志,基于模糊数学的原理,建立了该区域模糊综合评价模型。结合不同时期地下水水质的特点,分别用单一指标Cl-浓度和多指标建立的模糊综合评价模型,对研究区不同时期海水入侵程度进行了对比研究,得出研究区海水入侵经历了入侵—恶化—减弱的发展过程。     

基于模糊数学方法的长江三角洲滨海地区海水入侵现状评价

运用模糊数学方法,以Cl-、矿化度(M)、SO2-4、rHCO-3/rCl-、钠吸附比( SAR)作为评价因子,构造模糊数学矩阵模型,计算评价因子权重,建立模糊数学最大隶属度函数,对长江三角洲滨海地区海水入侵进行了模糊综合评价,评价结果显示:(1)长江三角洲滨海地区地下水主要以Ⅰ类和Ⅱ类水质为主,但Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类水质...     

海南岛南部沿岸地下水水化学要素变化及海水入侵特征

对位于海南岛南部滨岸测井地下水进行了大小潮周日取样及其化学测试。结果显示,化学要素含量及变化特征随潮期、测井位置而变化,由于所处环境的不同,QZ2和QZ5监测井的K+、Na+、Ca2+含量相近,而Mg2+的差异较明显,前者平均高出后者18.82%,表明QZ2监测井受到海水入侵。QZ2、QZ5监测井阳离子以Na+、阴离子以Cl-占优,Na+所占平均比例为83%~85%、Cl-为87%~88%,显示出海水的影响;QZ3监测井以HCO3-占优,比例为62%~63%,Ca2+也占据较大优势,为淡水所控制。QZ2、QZ5监测井SAR依次为57.95~63.24、57.20~63.13,QZ3监测井为2.17~4.42,前两者明显要高很多。QZ2、QZ5监测井地下水盐碱化风险程度很高,QZ3为一般。     

滨海含水层海水入侵影响因素研究综述

滨海含水层海水入侵的研究对于海水入侵的灾害防治及地下水资源的可持续管理具有重要的意义。基于国内外海水入侵影响因素研究现状,归纳了地质条件(包括海岸边界坡度、含水层介质分层、水力传导系数和弥散度)和水动力条件(包括海平面和地下水位的变化)这两类基础的影响因素,分析、总结了滨海含水层海水入侵机理,同时指出将相互作用、互有联系的影响因素作为一个系统开展研究,会更有利于理解海水入侵整个过程。     

莱州湾地区海水入侵通道的研究

近十余年来,莱州湾地区海水侵染面积急剧扩展,已形成相当严重的灾情。根据调查监测,截止到1990年,本区海水侵染面积已达435km2,其中海水入侵面积为304km2,咸水入侵面积为131km2。为了进一步研究海水入侵的机理、动态和发展趋势,中国科学院海洋研究所于1993年在菜州湾南部咸水入侵区进行了钻探和地下水的观测工作,其中对A孔(潍北农场)、B孔(新河)、C孔(龙池)和E孔(羊口盐场)进行了详细系统的粒度分析和古地磁测量工作。作者在以前工作的基础上,根据钻孔地层的划分及各个层位岩性和粒度分析的结果,进一步划分出了不同成因类型海水和咸水入侵通道,明确了入侵通道分布范围,分析研究了入侵通道的物质组成和粒度特征,为本区海水入侵的综合治理提供了科学依据。     

辽东湾北部海域营养状况与趋势评价

根据 1999-2006 年 6-8 月的调查数据,分析辽东湾北部海域的营养水平及变化趋势,以了解辽东湾北部海域营养水平的分布特点及污染状况.由 E 值和 CN/CP 值的总体评价结果来看,辽河口、双台子河口和大凌河口海域的富营养化程度较高,属于磷中等限制潜在性富营养区,而锦州湾海域污染相对较轻,属于中度营养区;在时空分布上,辽东湾北部海域 1999 年与 2006 年污染较为严重,中间年份污染相对较轻.针对辽东湾的具体环境用 CN/CP 值的评价模式更能揭示出营养盐限制对富营养化的影响.     

潮汐驱动下的辽东湾水动力及入海污染物输移特征

通过建立水动力学模型、物质输运模型和年龄模型,对渤海辽东湾潮汐驱动下的水动力状况和污染物输移扩散过程进行了数值模拟研究。结果表明,辽东湾海域入海径流对辽东湾整体流场和水交换过程影响不大,其主要影响集中在河口附近海域。在潮汐的驱动下,辽东湾内形成了复杂的环流结构,辽东湾南北海域分别存在顺时针、逆时针的环流,而辽东湾湾口又存在逆时针环流,使得水交换能力较弱,对辽东湾向外海的物质输运产生不利影响,湾顶附近海域的物质主要通过扩散过程与外海进行交换。年龄模型的计算结果表明,辽东湾河流入海污染物在河口附近停留时间较长,向远区的输运需要较长时间。入海污染物的影响具有局地性,对局部海域水质尤其是辽东湾湾顶的水质会产生不利影响。     

海平面上升情景下辽东湾海岸侵蚀及影响评估

基于海洋站潮位观测和中国沿海海平面变化影响调查等数据,分析了辽东湾沿岸海平面变化及海岸侵蚀状况,并定量评估了未来海平面上升情景下,辽东湾两岸典型沙质海岸侵蚀影响和沙滩养护投入。分析预测和评估结果表明:1980-2017年,辽东湾沿海海平面上升速率为3.0 mm/a,其中辽东湾东岸沿海海平面上升速率明显高于西岸。2009-2017年,辽宁营口白沙湾、绥中网户、绥中南山港和绥中团山气象观测场岸段后退和下蚀较为严重,部分岸段滩肩蚀退达2～3 m/a。预计2100年,辽东湾沿海海平面上升幅度在20～48 cm之间,由海平面上升引发的辽东湾海岸侵蚀土地损失为23.1 km2,土地经济损失为1410万元。为减缓海岸侵蚀,旅游沙滩和一般沙滩养护总投入分别为11亿元和46亿元,全岸段养护成本较高,应选取旅游沙滩等重点岸段进行养护。     

辽东湾中部西岸浅水海域冬季实测海流分析

2015年12月在辽东湾中部西岸浅水海域进行了8个站、连续半个月的坐底ADCP海流剖面观测,通过对分层潮流和余流分析,得到该海域的海流特征如下:1)实测海流以潮流特征占主导,潮流特征为规则半日潮流,优势分潮为M2;M2椭圆长轴大小为25~50 cm/s、方向多为NE-SW向,具有显著的往复流特征。2)观测期间的平均余流为1~10 cm/s,方向多为SW向,平均余流在水平和垂向上的空间差异明显,日均余流波动剧烈;表层余流方向与局地风向具有很好的同步一致性,且距岸较近站位的表层余流受风影响更大;中、底层余流与风的相关性较差。本文得到的余流方向不支持冬季辽东湾北部的边界顺时针环流的存在。     

辽东湾入海河流水质时空变化与污染物来源分析

基于辽东湾入海河流120个监测断面（含16个入海断面）的水质数据,采用主成分分析−多元线性回归模型等方法,研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量,并分析其可能来源。结果表明,水质超标指标主要是高锰酸盐指数（COD_Mn）、氨氮（AN）浓度、总磷（TP）浓度和总氮（TN）浓度,其他指标符合I类地表水水质标准。TN/TP比值较高,严重偏离Redfield比值,陆源高含量氮和低含量磷的输入是造成渤海海水TN/TP升高的主要因素。非汛期的溶解氧（DO）浓度、电导率（EC）、AN浓度和TN浓度显著高于汛期,而非汛期的pH、浊度、COD_Mn和TP浓度显著低于汛期。2021年河口有机物和营养盐浓度受河流穿行农业区等因素的影响,重金属浓度则与域内工业企业分布有关。TN、TP、化学需氧量（COD）、AN和石油类年入海通量分别为3.63 × 10⁴ t、1 608.5 t、14.8 ×10⁴ t、3 086.6 t和221.9 t,Hg、Cd、Pb、As和Cr⁶⁺分别为0.264 t、0.253 t、1.978 t、20.434 t和31.651 t。研究区主要的污染源按照其贡献大小依次为生活污水和工业废水、水动力条件等水文因素所致的污染源、水−气界面物质交换及二次转化源和农田地表径流与交通运输产生的非点源。     

辽东湾海冰分布面积历史数据重构及其影响因素分析

辽东湾是我国冬季冰情最严重的海区,大面积海冰覆盖会对海上经济活动产生严重影响。本文以辽东湾海冰为研究对象,基于MODIS卫星影像资料重构了辽东湾2001−2021年海冰分布面积时间序列。同时,确定了辽东湾浮冰范围与海冰分布面积的非线性关系式,并利用此关系式将辽东湾历史海冰最大分布面积延拓至1953年。通过对其年际变化趋势进行研究,获得工程设计重现期辽东湾海冰分布面积。进一步分析了辽东湾海冰最大分布面积的影响因子,结果表明海冰最大分布面积与冻冰度日及北风分量的相关系数达0.96。此外,分析了秋季北极部分海区海冰密集度与辽东湾冬季海冰覆盖程度的相关性。本文成果可为辽东湾海冰长期趋势研究和海冰灾害的预报预警工作提供基本数据支撑。     

渤海辽东湾区海底地形分区特征和成因研究

为了探明辽东湾区海底地形,通过测深系统对辽东湾区海底地形进行了高进度、全覆盖测量,进而根据地形起伏特点对辽东湾区海底地形进行了分区,并分析了影响辽东湾地形发育的主要因素。结果表明:辽东湾区海底地形分为5个子区,地形发育受地质构造、水动力来源和沉积物供应的复合影响。     

基于底栖生物指数的辽东湾生态质量状况评价

以2007年7月辽东湾近岸海域获取的大型底栖动物样品和环境参数数据为基础,首次将W-statistic应用于该海域的生态质量状况评价,并结合Shannon-Wiener生物多样性指数及底栖生物完整性指数的评价结果全面分析其生态质量状况。结果表明,大多数离岸海域取样点的生态环境质量状况以轻度干扰为主,而北部河口区(如大辽河口、双台子河口)则以重度干扰为主,且沿河口区向外有明显的空间梯度。这跟入海河流携带大量的营养盐入湾从而导致河口区富营养化程度较高有关。各指数均能较为敏感地响应富营养化的空间梯度变化,且与富营养化指数显著相关;同时,3个指数之间呈显著的相关关系,能辨析北岸河口区组与近岸海域组的大型底栖动物群落显著性差异,适用于评价辽东湾的生态质量状况。