GIS支持下的长江口拦门沙泥沙冲淤定量计算

依据1842～1997年10幅不同年代的长江口海图资料,利用地理信息系统和数字化仪进行处理,建立不同时期的长江口水下数字高程模型,以此作为基础资料,实现了从横剖面、深泓线纵剖面、平面变化等不同角度对长江口拦门沙地区滩槽演变、岸线侵蚀、沙岛形成与变迁等进行研究.通过计算河槽容积,实现了对不同时段泥沙冲淤量的计算.结果表明,155a来拦门沙总的趋势是不断淤积,但不同时期淤积速度大不一样,个别时期甚至会发生一定程度的冲刷,这主要与动力条件的波动有关.1842～1997年,共淤积泥沙38.10亿t,平均每年淤积0.246亿t,约占长江来沙的5%,年均淤厚为1.1cm泥沙淤积部位主要在九段沙、横沙及横沙东滩、崇明东滩三处.发生冲刷的范围较小,仅占总面积的21.4%,主要在北槽,北港上段和南槽局部也有轻微的冲刷发生.     

Historic changes in flux of matter and nutrient budgets in the Bohai Sea

Over the past four periods （ 1959--1960, 1982--1983, 1992--1993, and 1998--1999）, the ecosystem of the Bohai Sea changed due to both a significant decrease of river water discharge from the Huanghe River and a reduction of precipitation. The shifts in nutrient chemistry could result in changes in the phytoplankton composition with an increased potential for non-diatom algal blooms. Simple box model was used to estimate the water - mass balance and nutrient budgets for the Bohai Sea. Water budgets indicate that the residual flow changed from out of the Bohai Sea before 1993, but became inflow to the Bohai Sea after then. The nutrient budgets developed indicate that the Bohai Sea was a sink for nutrients except for phosphate in 1959--1960 and 1982-- 1983 and for silicate in 1982--1983. Net water flow transports nutrients out of the Bohai Sea in 1959--1960, 1982--1983 and 1992--1993, but into the sea in 1998--1999 due to climate changes, such as precipitation and subsequent freshwater discharge. The residual fluxes of nutrients are minor relative to atmospheric deposition and riverine inputs. Conversions of phosphate values to carbon by stoichiometric ratios were used to predict that the system was net heterotrophic before 1982--1983 and net autotrophic after then. Nutrient budgets can explain the change of nutrient concentrations in the Bohai Sea except nitrates, which should include the surface runoff.     

基于可见光遥感测深技术的长江口南支河段河势演变规律研究

以长江口南支河段为研究区,利用LandsatETM+遥感影像反演的1999年水下地形和该河段2002年实测水深数据,结合长江口来水来沙现状和河段特征,分析了河段的冲淤变化和沙体迁移规律,提出了需采取的治理措施。研究结果表明:(1)从1999到2002年南支河段总体发生冲刷,年平均冲刷量为0.1926亿m3,河道内白茆沙、新浏河沙和新浏河沙包的沙头年平均后退467,374和421m;(2)上、下扁担沙之间由于串沟发育,两者有分离的趋势,沙体5m等深线的变动格局显示两沙体沙尾向下移动导致新桥水道上段水深加深、下段南侧水深变浅;(3)固定白茆沙和上、下扁担沙沙体,对维持南支河段航道的航运、稳定南北槽河势具有重要作用。     

西沙海槽沉积模式

晚中新世琼东南盆地快速构造沉降,沉积欠补偿形成了西沙海槽。西沙海槽上部高陡带为悬浮沉积体系,下部低缓带为浊流滑塌沉积体系,槽底平缓带为河流沉积体系。不同于浊流沉积小而散,深海河流沉积为稳定的贯穿整个海槽的大储层。由于深海河流沉积体系稳、远、大的特点,其注定成为世界深水油气勘探的主要目标。     

黄海北部降水中氟的浓度变化

1988～1992年连续采集了黄海西北部的大气降水,分析样品中的氟而得到的80多个数据显示出大气降水中氟的平均浓度低于中国北方主要河流的氟平均浓度。在冬季,氟的浓度较其他季节高,这可能和降雨量减少以及人为因素等密切相关。目前还难以估算出人为因素对氟在降水中化学行为的影响程度,但数据显示出人口密集地区降水中氟的浓度明显高于人口稀疏的自然地带。     

Carbon balance in a salt marsh: Interactions of diffusive export, tidal deposition and rainfall-caused erosion

Studies of the concentrations of particulate and dissolved organic carbon in the Duplin River, of the tidal exchange of POC and DOC in the marsh, of the standing stock and movement of Spartina alterniflora wrack in the Duplin, and of the removal of carbon from the surface of the marsh by rain were conducted at Sapelo Island, Georgia in order to test three hypotheses about export of carbon from the Duplin River watershed. We found that the gradients in POC and DOC concentrations are such that carbon is being transported down the Duplin River throughout the year, although in smaller quantities than previously believed. In contrast, almost all tidal exchanges within the marsh result in deposition of carbon. Most of this deposited carbon is subsequently eroded as a result of rain falling on the exposed marsh surface, and is washed back into the tidal creeks. This cycle of deposition and erosion is a possible mechanism keeping POC in the thin aerobic surface layer of the marsh, thus increasing its availability to detritivores and aerobic microbes. The standing stock of wrack is only a fraction of the S. alterniflora produced each year, and its export is a negligible term in the carbon balance equation.     

射阳港区双导堤建设前后冲淤变化及成因研究

基于近年来射阳港区水下地形数据和定点全潮水文观测资料,分析了双导堤建设前后冲淤变化特征,并对其成因进行了初步探讨。研究结果表明,研究区近6年来总体上以淤积为主,净淤积量约为65.23×106m3,年均净淤积速率约为7.9 cm/a;淤积区域主要分布于导堤两侧浅水区,侵蚀区域主要分布于导堤口附近。2008-2013年间研究区冲刷、淤积和相对稳定区域面积分别占15%、55%和30%。堤口东侧的SSW02站实测最大流速为1.54 m/s,北堤北部的SSW01站为1.4 m/s,无论是涨潮还是落潮,堤口均大于导堤北侧;导堤产生了沿堤水流和口门回流,改变了导堤两侧附近海域潮流方向并增大了口门处的沉积动力。研究区泥沙运动方式主要表现为波浪掀沙、潮流输沙;区域海流泥沙的沿程落淤和导堤挡流效应导致导堤两侧出现淤积,导堤产生的回流促使堤口冲刷和堤内泥沙回淤。导堤引起的局部流场变化是海底冲淤格局重新分布的主因。     

盐城滨海港区防波堤建设对水下地形的影响研究

利用双频测深仪和声学多普勒流速仪对滨海港区附近海域进行了区域测深和定点全潮水文观测,通过与以往调查研究资料的对比,分析了防波堤建成前后海底冲淤变化特征。研究结果表明:近20年以来水下岸坡为侵蚀最剧烈的区域,海底平原则处于相对稳定状态;受自然侵蚀的影响,水下岸坡继续向岸内移,目前最强侵蚀区已内移至–8~–12 m水深的水下岸坡;近年来自然侵蚀明显减弱,年均侵蚀速率约为前10年的1/4;受防波堤挡流效应的影响,口门南侧已由往复流转变为旋转流;目前已出现三大淤积区域,其中以口门处淤积最严重,最大淤积厚达3.5 m,已造成口门处水深不足–10 m;防波堤对周边海域直接影响范围约13.4 km~2,最远可达废黄河口。分析认为,防波堤建设是引起港区海底冲淤格局发生变化的主因。该研究为防波堤的后续维护及滨海港区30万t级航道工程论证提供了基础资料。     

太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化及其环境意义

为揭示太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化特征及环境意义,通过历史数据收集和采样分析,对太湖流域降雨和湖水中的SO₄^2-、NO₃^-变化特征和来源进行了研究.结果表明：自1990s以来太湖流域降雨中SO₄^2-呈显著下降趋势,年平均下降率为0.28 mg/（L·a）;NO₃^-浓度却呈显著上升趋势,年平均增长率为0.05 mg/（L·a）,降雨中氮污染呈现加重的趋势.与之相反,湖水中SO₄^2-呈显著上升趋势,年平均增长率为1.24 mg/（L·a）;NO₃^-浓度却呈显著下降趋势,年平均下降率为0.02 mg/（L·a）.30年以来,太湖水体SO₄^2-/NO₃^-比值不断升高,远高于降水SO₄^2-/NO₃^-比值.研究认为：流域SO₂排放引起的酸沉降是湖水SO₄^2-浓度增长的最重要原因,但氮氧化物排放并未引起湖水NO₃^-浓度升高,说明太湖流域对大气沉降的氮氧化物有滞留作用,而太湖水体是流域大气沉降硫酸盐的重要汇.综合治理太湖流域酸性物质排放对防止太湖水体酸化和治理富营养化都具有重要意义.