基于海平面上升的辽东湾绥中海岸侵蚀危险度评估

辽东湾绥中海岸侵蚀给当地人民的生产和生活带来严重危害。因面临海岸侵蚀的较高危险性,促使绥中沿海地区海岸侵蚀灾害危险性研究备受关注。海平面上升被认为是我国海岸侵蚀灾害危险度的重要自然因素。利用Bruun法则对辽东湾葫芦岛的绥中岸段海岸侵蚀进行评估和预测。根据海平面上升高度数据,结合基于海平面上升的岸线后退计算模型,在GIS平台下,得到绥中岸段现状及未来100年内的海岸侵蚀灾害危险度空间分布结果。研究成果显示绥中岸段在2009-2012年期间基于海平面上升的岸线蚀退权重约为21%,但是,在未来100年内,基于海平面上升的海岸侵蚀宽度可能超过176 m,海平面上升而对岸线蚀退的贡献权重增加到约为32%,大部分地区呈现明显的强侵蚀和严重侵蚀状态。因此,基于未来海平面上升导致的海岸侵蚀危险度预测对海岸侵蚀研究具有重要意义。     

长江三角洲与苏北海岸动态类型划分及侵蚀危险度研究

利用统计分析模型对长江三角洲与苏北海岸动态类型及海岸侵蚀灾害危险度进行了初步研究。首先根据形态一致性将该区域海岸划分为21个岸段,选取年平均高潮位、潮滩宽度、潮滩平均坡度、平均高潮位以上潮滩滩高、0－5m海水年平均含沙量,年淤进率,年蚀退率,年下蚀率,年积高率和潮滩年沉积量等10个变量描述海岸潮滩动力、形态和演变特片,利用因子分析和聚类分析,提取共通性变量,综合反映潮滩的自然特征,对海岸进行定量化类型划分,并根据各岸段主成分得分评价各岸段海岸侵蚀的危险度。     

中国海岸地带面临的重大环境变化与灾害及其防御对策

中国海岸地带面向２１世纪的持续发展,面临着相对海面加速上升和热带气旋、风暴潮与低洼地洪涝不断加剧以及海岸环境急剧恶化等一系列重大环境变化与灾害问题。本文着重分析相对海面上升、热带气旋、风暴潮与洪水灾害以及海岸环境污染的特征、演变趋势及防御对策。     

长江口未来环境演变的若干影响因子及减灾对策

三峡水库建成、南水北调逐步实施和沿江抽水加剧将使下一世纪长江入海水沙特征发生重大变化；长江口相对海面在未来１００年中将上升１ｍ左右；全球气温上升将使本区夏季降水增多、台风频率增大。下世纪在这些因素影响下：（１）长江口海岸工程需增加投入约相当于现有工程量的１／２，方能维持现有的安全系数；（２）潮滩湿地将动态损失相当于现有面积的５０％以上；（３）冲刷岸段将增多，淤涨岸段将减少；（４）洪涝威胁将明显加重，需将抽排水能力提高４～５倍；（５）因海面上升引起的特枯季节灾害性海（咸）水入侵则可望通过三峡水库的调节功能得以控制。     

构造运动与中国沿岸平原的地质灾害

中国海岸穿过构造沉降带和隆起带，沉降带及隆起带断陷盆地的持续下降吸引了源远流长的大河在此人海，而隆起带内入海的河流多为近源小河，从而引起河流泥沙沿岸分配的不均和海岸沉积物的差异。沉降带内每公里海岸线接受的沉积物是隆起带的数十倍，且以砂质沉积物为主．隆起带河流泥沙来量少．而且砂质沉积物占了压倒的优势．河流泥沙沿岸分配的不均决定了中国沙质和淤泥质海岸的基本类型和分布格局、沉降带和隆起带松散沉积层的厚度和结构，山此产生了中国沿岸与第四纪沉积层有关的灾害和环境问题的有规律的分布。地面沉降主要分布于沉降带内，而地下海水入侵多出现在依赖地下水的隆起带内，底辟构造、浅层天然气往往在大河三角洲构成灾害和潜在的地质灾害．沉降带和隆起带断陷盆地内的海岸低地通常是海平面上升的主要脆弱地区．此外，丰富的河流泥沙使中国海岸对全球海平面上升的响应也不相同，如海岸湿地的再生和海岸侵蚀原因的复杂性等．     

基于遥感技术的海南省海岸侵蚀现状与趋势评估

为掌握和了解海南沿岸岸线侵蚀现状和局部岸段岸线趋势变化,首先利用三个不同时期(1970年、1990年和2016年)遥感影像识别岸线数据,在ArcGIS平台和数字岸线分析插件模块下,结合海岸侵蚀强度等级划分标准,分别得到了1970-1990年、1990-2016年和1970-2016年的海南省海岸侵蚀现状等级空间分布,摸清了不同时段间海南省的岸线侵蚀变化状况。其次,利用三个不同时期(2007年12月18日、2012年2月14日和2016年8月9日)文昌局部岸段的岸线数据建立了文昌局部岸段岸线变化趋势评估模型,并根据2018年11月21日的现场实测岸线数据验证了该模型的精度,验证结果表明该预测模型结果与现场实测结果具有较好的一致性。最后,利用该岸线变化趋势评估模型预测并获取了文昌局部岸段2020年11月21日有可能发生的岸线变化空间分布情况。这些成果将为海南沿海侵蚀灾害的综合管理和沿海产业布局的合理规划提供技术支持。     

黄河三角洲滨海湿地的区域自然灾害风险

黄河三角洲是中国典型的滨海河口湿地，具有重要的生态和经济意义。该区域自然灾害频繁，海岸侵蚀、海面上升、风暴潮和黄河断流等主要灾害风险因子之间密切相关。在它们的共同作用下，黄河三角洲滨海湿地面积不断减少，地表结构遭到破坏，生态特征发生改变，生态环境持续恶化，导致滨海湿地不断损失和退化。应从系统的角度认识黄河三角洲滨海湿地与区域自然灾害的关系，科学对待并切实缓解滨海湿地的损失和退化。     

黄河三角洲风暴潮灾害及其对滨海湿地的影响

黄河三角洲是中国重要的滨海湿地分布区，也是中国风暴潮易发区。该区的风暴潮有温带气旋型与热带台风型两种，以温带风暴潮为主。近年来，重大风暴潮的发生有频率增加、危害加重的趋势。风暴潮对滨海湿地的影响是广泛而深远的，主要表现为淹没滨海低地、加速海岸蚀退、破坏地表结构、毁坏湿地植被、加剧海水入侵等，使滨海湿地不断损失退化，生态环境恶化。     

海平面上升,海岸带灾害与海岸防护问题

全球变暖导致海平面上升。近百年来中国海平面以１．４～２．０ｍｍ／ａ的平均速率上升，预计下世纪还将加速，几个大河三角洲沿岸因受地面下沉影响，２０５０年相对海平面上升幅度可能高出ＩＰＣＣ（１９９０）最佳估计值的１倍左右。海平面上升会加剧多种海岸带灾害，尤其是台风风暴潮的发生数和成灾数增加。近２０年来由于沿海人口、资产密度剧增以及海堤标准偏低，致使风暴潮灾损失逐年增大，预计下世纪海岸带灾害损失还将大幅度提高。面对海平面上升和海岸带灾害的不断发展以及越来越多的低滩围垦情况，必须认识加强海岸防护对发展区域经济的重要性。增加投入，采取护坡与保滩相结合、工程措施与生物措施相结合等综合防护对策，争取在较短时间内将我国大部分海韩的标准在现有基础上普遍提高一个等级。     

江苏沿海地区的相对海平面上升及其灾害性影响研究

江苏海岸是全国潮滩最集中分布区，其面积约占全国的１／４，沿海地区地势低平，相对海平面上升幅度较大，是全国少数几个受海平面上升危害最严重的地区之一。初步估算，２１世纪前半期该地区不同岸段相对海平面上升速率将可能达到４．５～９．５ｍｍ／ａ，约为同期全球平均上升速率的２～３倍。其灾害性影响主要集中在：①造成堤外潮滩湿地资源损失，相对海平面上升５０ｃｍ，因直接淹没、侵蚀加剧和淤涨减缓造成的潮滩损失面积将超过５×１０４ｈｍ２，湿地损失面积达２．４×１０４ｈｍ２；②降低海堤防御标准、危及海堤自身和受保护地区安全，相对海平面上升５０ｃｍ，该地区现有海堤防御标准将由现状５０～１００年一遇降为２０～５０年一遇；遇５０年一遇风暴高潮位，全区受潮水漫溢的海堤长度将比现状增加１７３ｋｍ以上，占海堤总长的１／４；③阻碍低洼地的洪水排泄、加剧洪涝灾害损失，相对海平面上升４０ｃｍ，苏北里下河和苏南太湖湖东两片洼地的自然排水能力将可能分别下降约２５％和２０％，若两洼地分别重现１９９１年型和１９５４年型洪水，则因海平面上升增加的受淹面积将超过４×１０４ｈｍ２     

典型岩质顺层岸坡在库水位上升过程中的稳定系数变化特征

水库蓄水运行后,其岸坡水文地质条件较蓄水前发生较大的变化,对岸坡的稳定性造成不利影响,甚至可能引起岸坡失稳。在水库蓄水运行过程发生失稳的岩质滑坡中,岩质顺层岸坡的失稳破坏最为典型,例如意大利瓦依昂水库滑坡、我国湖南柘溪水库的塘岩光滑坡和三峡水库的千将坪滑坡。为了深入研究库水淹没深度对岩质顺层岸坡稳定性的影响,选取典型易滑岩质顺层岸坡为研究对象,建立岩质顺层岸坡概化模型,采用数学和力学理论推导方法,建立概化的岩质顺层岸坡稳定系数与库水淹没岸坡深度之间的数理关系。以千将坪岸坡为例,计算分析了该岸坡的稳定系数在库水位上升过程中的变化。结果表明,该岸坡稳定性系数随着库水淹没岸坡深度的增加而逐渐降低。该研究成果可为其他类似的岩质顺层岸坡在库水位上升过程中的稳定性评价提供参考。     

白龙江宝珠寺水库库区塌岸模式研究

通过对宝珠寺水库库区塌岸情况的现场调查及其典型塌岸区的工程地质测绘,查明了其塌岸主要发生在第四系残坡积及古滑坡堆积体库岸的规律;建立了库区塌岸的3种主要模式:冲刷塌岸型,蠕动-张裂变形,牵引式滑移-拉裂错落;重点剖析了各模式典型塌岸段的形成发展过程及机制,计算分析出不同水位下的典型滑坡的稳定性变化规律;统计得出冲刷塌岸后各类岸坡的水上稳定坡角、水下磨蚀坡角;最后,阐明了水库岸坡的地层岩性及地质构造条件是塌岸发生的内因,而水库水位消落时岩体中排水不畅所形成的滞后的动水压力,是使滑坡及土体发生蠕动的外因。     

某水电站近坝库区堆积体坍岸涌浪分析与评价

随着我国西南地区水电建设的发展,水库蓄水后导致的坍岸现象常有发生.以在建的某水电站近坝库区右岸某松散堆积层边坡为研究对象,通过初期蓄水后出现的岸坡变形破坏迹象,以及对正常蓄水位条件下岸坡稳定性计算分析,揭示了此类边坡的坍岸机理.在此基础上,根据坍岸涌浪预测的相关经验公式,对大坝部位可能出现的涌浪高度进行了分析和评价.     

海面上升对太湖流域经济影响的模拟与评估

以地处长江三角洲核心部位的太湖流域为研究区,应用Bootstrap方法预测了各市县至2030年的GDP值,进而基于海面-地面系统演变模型,就海平面上升到2030年对区域经济的影响进行了多场景模拟与评价。结果表明:由于区域内经济发达的市县多处于地势低平的地区,未来海面上升对太湖流域区域经济发展影响极为显著,其影响程度主要取决于各县市地形地貌条件及其经济发展水平。当海面上升值为23 cm、31 cm和60 cm时,受影响面积和GDP损失分别高达13.2%～24.0%和15.7%～26.9%。海面上升影响表现出区域分异的特征,以太湖、长江及其各支流为中心向外扩张,中部平原、洼地受影响较为严重,外围的北部和东部受影响较小。区域未来发展应考虑分区治理及区域内联合策略,以积极应对海面上升的可能威胁。     

三峡库区渝巴公路马道子滑坡岸段动态风险评价

水库区公路岸坡属大型线性工程,其灾害评价主要涉及沿线两侧一定宽度范围,总体呈线状或条带状;库水升降及降雨作用,可引起岸坡地下水位的波动,从而导致岸坡稳定性的变化,这一过程是一个动态变化过程;基于以上认识,以三峡库区渝巴公路马道子滑坡段为例,根据线性工程风险评价的特点,采用地下水浸润线简化求解公式,并按照滑坡动态稳定性的理念,对该公路岸坡段的动态风险进行了初步评价,并对治理必要性进行了分析,结果与实际相符。     

地震海啸的宏观前兆现象

地震引发的海啸登陆之前,会有一些非常明显的宏观前兆现象,在海边生活、工作、旅游的人们只要稍加注意,就可以发现。常见的海啸登陆宏观前兆现象大致有四种：一是海水异长的暴退或暴涨;二是离海岸不远的浅海区,海面突然变成白色,其前方出现一道长长的明亮的水墙;三是位于浅海区的船只突然剧烈地上下颠簸;四是突然从海上传来异常的巨大响声,在夜间尤为令人警觉。     

福建海坛岛地质灾害特征及风险评价

通过现场调查及历史岸线对比的方法,摸清了海坛岛主要的地质灾害类型及其分布特征,发现海坛岛存在三种地质灾害类型:海岸侵蚀、重力类地质灾害(崩塌与滑坡)与风沙灾害。海岸侵蚀为主要的灾害类型,分布在海坛岛东部的岬湾海岸;其中的一些岸段由于人工护岸工程的修建,延缓了海岸的侵蚀后退,但同时造成临近沙滩的侵蚀退化。崩塌与滑坡共计16处,分布于海岛各处,多半为开山采石等开发活动造成。风沙灾害区位于海坛岛东北部长江澳沿岸,沙源为长江澳沙滩,这与该地直面常年主风向(NNE)有关。建立了海坛岛地质灾害风险评价指标体系,采用专家打分法与层次分析法确定了各评价指标的权值,通过模糊综合评判模型,对海坛岛地质灾害风险进行评价。结果显示,中、高风险区与主要的地质灾害类型的分布区域一致,而岛陆主体为低风险区。根据海坛岛地质灾害特征及风险评价结果,给出了灾害防治建议。     

中国海岸侵蚀特点及侵蚀加剧原因分析

中国海岸侵蚀具有普遍性、多样性和加剧发展等三个特点，侵蚀岸线长度占全国大陆岸线的１／３以上，尤以渤海和黄海沿岸较重。但因沿海泥沙来源丰富、堆积条件较好，使总体侵蚀强度通常稍轻于国外许多海岸。中国海岸的侵蚀因素有海平面上升、风暴潮加剧、入海泥沙减少和多种不合理的人为开发活动等９种，其中７种与全球变化有直接或间接关系。它们主要通过增强海洋动力作用、减少沿岸泥沙和降低海岸稳定性三个原因，加剧海岸侵蚀。     

降雨入渗条件下内河航道岸坡稳定性分析

降雨入渗是引起内河航道岸坡失稳的重要因素。目前降雨入渗条件下岸坡稳定性数值分析中,关于岸坡竖向剖面的饱和度与孔压分布规律,主要针对不同的雨型分布开展研究,而不同的降雨强度、降雨历时和土体饱和渗透系数也会显著影响饱和度与孔压随深度的分布,从而影响岸坡的稳定性;降雨作用下的许多岸坡失稳现象发生在降雨停止后的某一时刻,目前鲜见针对降雨作用停止后岸坡稳定性变化规律的数值模拟研究;当降雨强度与岸坡土体饱和渗透系数较为接近时,对岸坡的稳定性最为不利,已有研究中没有结合降雨强度考虑土体饱和渗透系数变化对岸坡稳定性的影响。基于此,通过建立ABAQUS有限元数值模型,分析降雨作用对岸坡饱和度、孔隙水压力、位移变形和安全系数的影响。结果表明:降雨入渗会使岸坡浅层土体的饱和度与孔压急剧升高;雨水渗流及基质吸力会使岸坡土体产生变形,强降雨会使浅层土体发生严重塑性破坏;降雨强度一定时,随着降雨时长增加,岸坡稳定性降低,土体渗透系数较小时,岸坡安全系数最小值出现在降雨结束后某一时刻;土体渗透系数对于岸坡稳定性的影响需同降雨强度结合起来考虑。     

考虑抗剪强度参数劣化的水库岸坡稳定性分析

在水库正常运行过程中,库岸边坡岩土体物理力学特性不可避免的存在劣化的趋势,对应岸坡的整体稳定性也将逐渐降低。基于此,选取三峡库区典型岸坡,考虑水库运行过程中岸坡岩土体的劣化效应,对水库岸坡在降雨、库水位升降工况下的稳定性进行了计算分析。结果表明:(1)单纯考虑岸坡岩土体抗剪强度参数劣化时,当劣化比例达到30%左右时,岸坡达到临界破坏状态;(2)如果在抗剪强度参数劣化过程中考虑降雨作用,当劣化比例达到15%左右,在100 mm/d的极端暴雨情况下岸坡将达到临界破坏状态;(3)如果在抗剪强度参数劣化过程中考虑库水位上升或者下降作用,当劣化比例为15%~20%时,大于1 m/d的库水位升、降速率很可能导致岸坡达到临界破坏状态。因此,在岸坡地质灾害防治中,一方面,要考虑岸坡岩土体抗剪强度参数的实际劣化效应;另一方面,在水库运行过程中要合理的调整库水位运行调度方案。相关研究成果可为岸坡长期稳定分析评价提供较好参考。