废黄河三角洲海岸演变及侵蚀脆弱性评估

作     者：刘小喜 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈沈良

授予年度：2015年

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

主      题：废黄河三角洲 海岸侵蚀 脆弱性评估 海岸脆弱性指数 

摘      要：苏北废黄河三角洲自1 855年黄河北归入海之后,成为我国海岸侵蚀最为严重的区域之一。了解废黄河三角洲的演变规律,不仅可以给废黄河三角洲海岸侵蚀防护提供参考,同时也可以对其他三角洲,尤其是现代黄河三角洲的演变规律和侵蚀防护提供借鉴,因而废黄河三角洲演变研究一直都是三角洲海岸侵蚀防护研究的热点。对废黄河三角洲海岸侵蚀脆弱性评估,了解不同岸段侵蚀脆弱性现状,可以为废黄河三角洲海岸侵蚀防护,海岸带资源开发利用、海岸带规划管理决策等提供参考。本文以多期遥感图像、海图资料、前人研究成果以及野外实测资料为主要数据源,结合遥感(RS)、地理信息系统技术(GIS)和数字海岸分析系统(DSAS),研究废黄河三角洲海岸演变特征。根据研究区特点,选取岸线变化速率、等深线变化速率两个海岸动态因子,岸滩坡度、水下坡度、沉积动力环境三个海岸形态因子,年平均含沙量、年平均高潮位两个水动力因子,以及海岸利用类型、海岸开发适宜性两个社会经济因子等9个评估指标,并用层次分析法(AHP)求得各指标权重,构建海岸侵蚀脆弱性评估体系。最后,通过计算海岸侵蚀脆弱性指数(CVI)对废黄河三角洲海岸侵蚀脆弱性进行评估。研究结果表明：(1)废黄河三角洲形成和演变主要分五个阶段：发育前期、缓慢发育期、快速发育期、沙洲并陆调整期以及侵蚀后退期。(2)废黄河三角洲现代侵蚀后退演变具有以下特征：①岸线侵蚀后退速率逐年减弱,1855年之后的几十年岸线侵蚀速率可达几百米每年,目前已经降低为几米～几十米每年;②受岸堤及护岸工程等的影响,岸线后退基本得到控制,但水下岸坡却有侵蚀加剧的趋势,尤以15m以浅等深线向岸逼近最为明显,水下三角洲几乎已经被夷平;③不同岸段受地形、动力水沙条件不同,侵蚀特征略有差异,废黄河口-扁担港口岸段侵蚀最为严重,向南北两侧,侵蚀强度减弱。(3)6个固定断面监测结果表明：靠近废黄河口的SB3和SB4两个断面1989年之后水下岸坡后退速率较快;中山河口以西的断面起伏较大,具有明显的冲刷深槽,而中山河口以东的SB2断面水下岸坡则后退不明显,并且具有夏冲冬淤的特点;振东河口以南的SB5和SB6断面则表现出明显的上淤下冲特征。(4)GM(1,1)可以较为准确的预测废黄河三角洲中短期岸线演变。堤坝修正后,岸线预测精度得以提高。河口岸段以及近期发生溃堤的岸段,GM(1,1)预测精度较差。到2025年,废黄河三角洲将有近三分之一海岸的岸滩全部位于平均高潮线以下,亟需对原有堤坝进行加固或修建护岸工程。(5)海岸侵蚀脆弱性评估结果表明：①废黄河三角洲海岸整体脆弱性较高,高脆弱性主要分布在中山河口.新生港、黄河口尖附近及振东河口-扁担港口岸段;②泥沙来源断绝是废黄河三角洲较高脆弱性的根本原因,海平面上升引起的风暴潮频率增加、潮流和波浪增强使得海岸侵蚀加剧,人类活动如滩涂围垦、港口建设、堤坝修建等逐渐成为影响其海岸侵蚀脆弱性分布的主导。