长江口滩涂地形冲淤分析研究

为获得长江口滩涂地形的冲淤演变规律,运用GIS的数据处理与空间分析功能,提出了基于分区的冲淤量时间序列分析、冲淤量与上游来沙量相关分析、沙洲质心推移分析、典型断面分析的滩涂地形综合分析方法,即以滩涂分区和江心沙洲为对象、分时段定量研究冲淤变化的方法。在对全系列实测滩涂地形资料逐年分析的基础上,对长江口滩涂地形进行分区域的冲淤分析,并选取1991、2001和2008年3个代表年份,研究了长江南支上段主要沙洲地形演变规律。总体上,崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积,而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主,长江南支冲刷作用明显,江心沙洲往东南方向推移,分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。     

从长江口南汇东滩冲淤变化探讨合理选择促淤造陆边界

随着上海人口与经济的发展,建设用地迅速增加,人-地矛盾越来越尖锐。按相关规划预计,至2010年,上海市建设用地总需求2 267.80 km2,现有建设用地存量2 224.39 km2,未利用的土地仅有9.00 km2,因此围垦造地是上海目前和今后解决人—地矛盾的根本出路所在。河口海岸地区动力条件复杂,地形变化剧烈,如何选择围垦促淤造陆与疏浚促淤造陆边界尤为关键。利用数字高程模型（DEM）和地理信息系统（GIS）研究长江口南汇东滩1996~1999年的冲淤演变规律,结果表明：0.5~1 m高程带为南汇边滩冲淤平衡带,年平均冲刷率为0.007 m/a,在此带以上,滩涂多年的结果表现为淤积,此带以下,滩涂多年的结果表现为冲刷。结合长江口水文泥沙的实测资料分析结果,根据低滩围垦造陆实践和长江口深水航道治理的实际情况,认为长江口低滩围垦促淤造陆和利用工程促淤造陆的边界定在0.5~1 m之间较为合理可靠。     

近期长江河口横沙通道冲淤变化与微地貌特征

于2015年2月1~7日利用多波束测深系统对长江口横沙通道河槽进行走航测量，结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料分析近期长江河口横沙通道河槽冲淤变化与微地貌特征，探讨河槽冲淤演变和床面微地貌之间的相关性以及河口河槽冲淤演变过程和微地貌特征对人类活动的响应。结果显示：近年来横沙通道河槽持续受到冲刷，2002~2013年泥沙净冲刷量为0.86 × 108m3，平均每年冲刷0.08 × 108m3，其原因可能与三峡蓄水工程、北槽深水航道治理工程和北港青草沙水库工程的实施有关。而横沙通道的河床冲刷对圆圆沙航槽和北槽航道的泥沙回淤具有一定的贡献；其底床上除发育平滑床底外，还广泛发育凹坑和冲刷痕等侵蚀性微地貌，且河槽受到冲刷导致底沙推移质运动增强，促进了沙波微地貌的发育。     

厦门海岸带湿地变化的研究

通过“压力-状态-响应”分析模型，对厦门海岸带湿地变化的主要原因（压力）、成分退化和结构改变（状态）以及对厦门海岸带生态系统的主要影响（响应力）之间的作用机制进行了探讨。提出厦门海岸带湿地面临的主要压力来自海岸带围垦造地、近海滩涂养殖和九龙江河口输入；状态变化突出表现在浅海海域面积的减少。红树林的面积减少。近岸泥沙淤积。沉积物类型改变和沉积物污染；主要影响是造成厦门海域水质下降、近海底橙生物类型改变、航道泥沙淤积、水产养殖产量下降和珍稀海洋物种分布和数量改变。     

崇明东滩不同部位的季节性沉积研究

2002年4月至2003年4月，通过对崇明东滩南部、中部和北部的标志桩观测以及实地观测分析，发现崇明东滩在一年中不同季节冲淤变化过程存在很大差异：春季到夏季，南部以冲刷为主，中部和北部以淤积为主；夏季到秋季，南部和中部以淤积为主，北部表现为冲刷；秋季到冬季，南部、中部和北部都以冲刷为主；头一年冬季到次年春季，南部和北部以淤积为主，中部则表现为冲刷。在同一观测路线上，不同季节高、中、低潮滩冲淤也存在一定差异。通过对沉积物粒度、水体含沙量等指标的测试，并借助潮差等资料，探究了影响潮滩季节性沉积的因素，发现潮滩季节性沉积与潮滩基础地貌、水体含沙量、水动力、潮流等有密切关系；但在不同部位不同季节，各因素对潮滩冲淤影响程度各不相同。     

近期长江口南北槽分流口河段悬沙输运机制研究

针对近期长江口南北槽分流口地区出现新的河床冲淤演变情况,对分流口河道尤其北槽入口河段多次实测水文结果进行分析,探讨了分流口河道悬沙输运机制。〖JP2〗通过引入输沙机制影响强度尺度参数,得到悬沙输运机制的数学表达形式,并进一步探讨了北槽入口河道产生淤积的原因。结果表明：(1)北槽分流口存在三级输沙机制,且不同输沙机制项在近口段、口中段和口内段各段中影响程度也不相同;(2)分流口泥沙来源于南港河段,在向“南港-北槽”输运过程中,一部分泥沙受到分流潜堤拦截,落淤在潜堤北侧造成九段沙沙头持续淤长;(3)悬沙在口中段受两项输沙机制的共同控制下,跨跃航槽,横向输运。并在输移过程中落淤,最终形成北槽入口局部区域的持续淤积     

江苏省沿江开发区空间分工、制造业集聚与转移

基于新经济地理学相关理论，针对江苏省沿江开发战略实施以后，制造业空间可能存在的变动，在整理和分析调查问卷资料的基础上，选择专业化指数和基尼系数2种方法来定量分析江苏省21个沿江省级以上开发区空间分工、制造业集聚和转移态势。结果表明：（1）2002~2006年江南沿江开发区通过向江北沿江开发区转移部分传统产业，逐渐形成了江南沿江技术/资本密集型制造业“中心”和江北沿江劳动密集型制造业“外围”的空间分工格局；（2）江南沿江开发区内部、江北沿江开发区内部尚未形成良好的分工关系；（3）受开发区发展阶段、区域产业政策、本地化资源供给和市场需求等因素影响，并未发现理论预期的普遍存在的产业集聚现象，仅纺织服装、石化、电力、塑料橡胶等产业呈现集中趋势.     

长江口拦门沙河槽季节性冲淤的主控因子探讨

根据长江口南槽3a中的23次地形实测资料,揭示拦门沙航道的季节性冲淤规律及其主要影响因子,并利用所获得的经验关系对入海水沙特征年份及洪水、风暴迭加情况下河床的冲淤幅度进行了预报,结果表明：拦门沙航槽的季节性冲淤变化主要受洪水和风暴控制,在不受风暴干扰的前提下,河槽纵向上各点的水深同大通站径流量之间存在负相关关系,相关性以径流同落后1-2月的地形之间的关系为最好;随着向海距离增大,这种“滞后”时间有延长趋势,正常年份径流引起的洪枯季最大冲淤幅度约为0.6-0.7m量级,特枯水（沙）年和特丰水（沙）年引起的洪枯季最大冲淤幅度估计分别为0.4-0.5m和0.9-1.0m量级,十年一遇的风暴引起约0.4m的淤积。苦特丰水（沙）年洪水和百年一遇的强台风碰头,拦门沙河床的洪枯季冲淤幅度可能达1.5m左右量级。     

2001~2017年中国建设用地时空分异特征

在快速城市化进程中，我国建设用地急剧扩张，分析建设用地在时间和空间上的变化规律及其原因，对促进我国土地资源的可持续利用具有重要指导意义。基于2001、2006、2011、2017年四期MODIS Land Cover（MCD12Q1）产品数据，结合经济数据和地貌类型数据，研究中国不同经济区和不同地貌类型区的建设用地扩张的时空变化特征，结果表明：（1）全国建设用地在2001~2006、2006~2011、2011~2017年3时期扩张强度逐渐变弱，扩张速度逐渐变慢。（2）2001~2017年建设用地扩张主要发生在东部地区，该地区扩张强度最强、扩张速度最快。3时期内东部地区建设用地扩张强度逐渐变弱，扩张速度逐渐变慢；中部地区扩张强度逐渐变强，扩张速度逐渐变快；西部地区扩张强度先变弱后趋于稳定，扩张速度逐渐变慢；东北地区扩张强度先变弱后趋于稳定，扩张速度先变快后变慢。（3）2001~2017年建设用地扩张主要发生在平原地区，扩张强度最强，丘陵地区扩张速度最快；平原地区建设用地扩张强度逐渐变弱，扩张速度逐渐变慢；丘陵地区扩张强度先变弱后变强，扩张速度先变慢后变快；山地地区扩张强度逐渐变强，扩张速度先变快后变慢；高原地区扩张强度逐渐变强，扩张速度逐渐变快。从研究结果可知，不同经济区建设用地扩张强度和速度具有差异性，主要受不同时期国家相应的区域政策影响；不同地貌类型对建设用地扩张的时空特征也会产生影响。     

基于RUE的宝鸡地区生长季退耕还林（草）工程生态效果评价

综合评价第一轮退耕还林（草）工程实施期间（2001~2008）、第一轮退耕还林（草）工程实施后（2009~2013）及第二轮退耕还林（草）工程实施以来（2014~2017）宝鸡地区的生态修复效果，为后续国家生态修复政策的完善和实施提供有针对性的理论参考。研究基于植被降水利用效率（Rainfall Use Efficiency, RUE）模型，综合气候、土地利用/覆盖及光学遥感3个维度，采用经分离后的人为干预（增加/减少）因素探讨了自然和人为驱动因子对植被恢复的影响。结果表明：（1）自2001年以来，宝鸡地区造林面积呈增加趋势的区域遍布全区（83%），第一轮退耕还林（草）工程实施后植被改善面积占比为83.32%，林地（介于0.64~0.67）植被改善最好；（2）夏季人为干预区域降水量最大，RUE值最小。春季RUE增加最显著，夏季RUE减少最显著；（3）累计增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index, EVI）与RUE在2001~2008年、2009~2013年和2014~2017年，均呈较好的正相关性。∑EVI分别以0.148、0.029、0.143/a的速度逐年增长；（4）3个时间段上，林地的RUE值最高。其中2001~2008年、2009~2013年人为干预减少的年均RUE值（0.40、0.43）小于人为干预增加（0.48、0.46），2014~2017年人为干预减少的RUE值（0.54）大于增加的RUE值（0.51）。可见，时空尺度上人为干预在短期时间内能够促进植被恢复显著改善，但气候因素对宝鸡地区植被覆盖的影响是长期效应。     

长江上游不平衡水沙输运对三峡库区泥沙淤积影响

2003～2017年以三峡水库为核心的长江上游水库群运行和联合调度从宏观上改变上游河流泥沙时空分布规律,金沙江已不是三峡入库泥沙最大供沙区;长江上游水沙输运集中在汛期5～10月,1956～2002年水沙峰值基本同步,而三峡水库蓄水后2003～2017年水沙峰值不同步,流量特性曲线由顺时针转为逆时针,出现滞后现象。入库泥沙锐减后并未降低三峡库区细颗粒泥沙淤积率,2014～2017年汛期5～10月淤积率增加至85.2%,其中d0.031 mm的极易发生絮凝的泥沙所占比例最高(63.5%,2009～2013年),典型河段现场观测到大量泥沙絮团,所以三峡库区极可能存在细颗粒泥沙絮凝。入库水沙不平衡也使得朱沱-清溪场河段出现泥沙冲刷。     

长江马湖大堤崩岸环境地质背景分析

马湖大堤位于江西省彭泽县境长江东南岸,是崩岸多发之险段,1996年1月曾发生大规模的崩岸灾难性事件。对马湖大堤崩岸的成因,各有关部门的专家、学者进行了较为深入的研究。仅从地学的角度进行分析,初步认为,马湖大堤堤基为全新世河流和湖泊相沉积,相变明显,为不良工程地质体。下伏地层为二叠系灰岩,岩溶发育。马湖江段受北东向和北北东向两组断裂控制,为追踪北北东向裂发育的江段。造成马湖崩岸的原因：（1）长江河道主泓的持续南迁,是造成崩岸的主要地质因素(2)小姑山－彭郎矾卡口的“瓶颈”作用有上游主流的顶冲,加大了水流对长江东南岸的掏蚀和侧向侵蚀;（3）堤岸岩性及护岸条件表明,马湖堤段抗侵蚀能力弱;（4）堤基不良工程体的存在及突加荷载或震动,导致了大堤的失稳;（5）地下水产生侧压力作用,降低了大堤的抗剪强度。     

Search for social justice for the victims of erosion hazard along the banks of river Bhagirathi by hydraulic control: a case study of West Bengal,India

Frequent erosion along the banks of the river Bhagirathi–Hooghly constitutes one of the most important hazards in West Bengal, India. This frequent nature of erosion is induced by hydraulic control by the construction of Farakka Barrage in 1975 and Indo-Bangladesh water sharing treaty of 1977 and 1996. Water sharing treaties result in fluctuating discharge on 10-day scale in the lean period (January–May). The stream discharge variability affects the bank erosion through its impacts on erodibility factors of banks. It has been observed that in the pre-Farakka period bank erosion was huge only during the monsoon months, and rest of the year, there was little or no bank erosion because in the pre-monsoon and post-monsoon periods, the river Bhagirathi received very little or no discharge from the river Ganga. But in the post-Farakka period, the river Bhagirathi received considerable amount of water in variable quantities from the river Ganga, especially in lean period which has steadied the river bank erosion in the year round. It is to mention that benefits of this planning are to survive the port-industrial economy of South Bengal and provision of fresh water for inhabitants of Kolkata. So beneficiaries of this controlled hydrology must have to pay affluent tax for the victims by this project. In this paper, the nature, mechanism and pattern of bank erosion and its impact on socio-economic vulnerability of the people in the selected erosion-prone areas have been depicted. At the end, a search for social justice for the victims has been articulated from the perspective of Pareto-optimal justice.     

Spatiotemporal changes of geomorphic environment in the Muriganga–Saptamukhi estuarine interfluve of Indian Sundarban in the context of climate change: a case study

The surface of the earth has been continuously sculptured by the exogenetic processes primarily by the climatic hydrological attributes. Over the sequential phases of evolution of earth, the climatic attributes have altered. The alternative processes such as glaciation and declaciation, fluctuations of sea level and variability in rainfall pattern have changed the surface configuration through maneuvering the operations of the geographical processes. The issue of climate change has become a matter of scientific concern all over the world as the human communities are facing severe problems manifested in the form of flood, drought and submergence of low-lying coastal regions, estuaries and deltas. The present study is an attempt to understand the nature and extent of climate change (1890–2012) and related sea level rise (1970s–2010) in the deltaic Sundarban region of India since the last century and how far they are impacting the erosion–depositional processes (1925, 1926–2014). The changing trend of mean annual temperature, rainfall pattern and frequencies of tropical cyclones has been studied in detail, and spatiotemporal changes of geomorphic environment in different reaches of the study area have also been monitored with available multi-temporal geospatial data. The observation reveals that the flat sandy coastal belt and low-lying island in the extreme southern part have been severely affected by wave dash and seasonal storm surges which are mostly responsible for vigorous erosion. On the other hand, high tidal velocity is observed along the exposed concave bank in the upper–middle reaches of the Muriganga estuary and exposed outer bank in lower–middle reaches of Saptamukhi estuary. The thalweg line, which is very close to the river bank in those reaches of estuary, intensifies the hydraulic pressure along marginal parts of river bank which leads to erosion. Depositional activities are mostly observed along the sheltered inner reaches and convex river banks of the estuaries due to less effective tidal rushes, shallow channel depth, marginal flow velocity and gentle channel slope. Therefore, erosional and depositional processes cannot be explain by the relative mean sea level rise, because increasing mean sea level will affect the erosional processes uniformly in the entire estuary. In this present study area, both the erosional and depositional processes are simultaneously active depending on geographical exposure, sinuous channel pattern, channel depth and lithological compositions.     

Patterns of soil contamination,erosion and river loading of metals in a gold mining region of northern Mongolia

Mining has become one of the main causes of increased heavy metal loading of river systems throughout the world. There is however an evident gap between assessments of soil contamination and metal release at the mined sites and estimates of river pollution. The present work focuses on Zaamar Goldfield, which is one of the largest placer gold mines in the world, located along the Tuul River, Mongolia, which ultimately drains into Lake Baikal, Russia. It combines field observations in the river basin with soil erosion modelling and aims at quantifying the contribution from natural erosion of metal-rich soil to observed increases in mass flows of metals along the Tuul River. Results show that the sediment delivery from the mining area to the Tuul River is considerably higher than the possible contribution from natural soil erosion. This is primarily due to excessive mining-related water use creating turbid wastewaters, disturbed filtering functions of deposition areas (natural sediment traps) close to the river and disturbances from infrastructures such as roads. Furthermore, relative to background levels, soils within Zaamar Goldfield contained elevated concentrations of As, Sr, Mn,V, Ni, Cu and Cr. The enhanced soil loss caused by mining-related activities can also explain observed, considerable increases in mass flows of metals in the Tuul River. The present example from Tuul River may provide useful new insights regarding the erosion and geomorphic evolution of mined areas, as well as the associated delivery of metals into stream networks.

     

近60年来崇明岛东部淤涨速率初探

崇明岛作为我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关。历史上就有崇明岛围垦筑堤的记载,近60年来崇明岛东部地区所筑大堤主要有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤。选取正东、东北、东南不同方向的4个断面,以大堤位置代表所筑年份海岸线位置,对崇明岛东部淤涨速率及滩地淤涨面积变化进行计算,结果表明:(1)近60年来崇明岛东部整体淤涨速率约为200 m/a,淤涨面积年均增长率为2.80 km~2/a;(2)不同断面上淤涨速率存在差别,其中正东方向断面上淤涨最快;(3)不同时段崇明岛东部各断面淤涨速率存在快慢变化。各断面上,20世纪90年代的淤涨速率均最大。对比发现,20世纪50~80年代崇明岛东部淤涨速率的变化趋势,与同期长江年入海泥沙量的变化趋势基本一致;但20世纪90年代,由于围垦强度加大,两者变化趋势不一致。以海堤研究岸线变迁的工作尚不多见,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴。     

清水冲涮对向家坝以下金沙江河床及岸线资源的影响

随着金沙江下游梯级水电开发的蓬勃开展,清水下泄对下游河床及岸线的影响问题逐渐显露。通过实地观测,走访及清水下泄前后政府和民间数据、影像资料等对比分析,探讨问题的根源和避免问题严重化途径,为共抓长江大保护,为修复长江生态环境提供参考依据。结果发现:清水下泄对向家坝水电站坝址以下金沙江段部分河床及岸线资源造成了较为明显的影响。如该江段原来常见的砂滩、砾石滩除杨湾码头仅存一个沙岛外,其余全部消失;无防护设施的河段(如火焰村小岸组、火焰组和新桥组,豆坝村的马槽、娱乐、黄泥、丰收、中心三组,普安镇的13、12、7、5、4、3、2、1组,西郊街道白石社区新村组)受顶冲作用导致一半以上河漫滩地流失甚至引起滩岸坍塌;白家滩大堤一处坝垛根石将被掏蚀殆尽。此外,水富港三期扩能工程因侵占河道和开挖船池,进一步加剧了对四川安边镇小岸坝的不利影响。严重的下蚀侧蚀导致该江段同期水位明显下降,也对岸线两侧的居民生产生活带来安全隐患。相关各方对区域的特殊性及水电站修建造成的影响存在认识不足,各自的发展、利益和环境保护需求之间的矛盾等是问题产生的根本原因,问题出现后又缺少有效的沟通机制等。     

近60年赣江水沙变化特征及影响因素分析

赣江是鄱阳湖流域最大水系,赣江水沙变化对鄱阳湖入湖径流、泥沙等水文特征有重要影响。目前对赣江水沙研究主要集中在下游外洲站河段,不足以反映全流域水沙变化规律。选取赣江上游4站、吉安和外洲水文站分别代表上、中、下游河段,基于近60 a的实测流量、悬移质泥沙资料,采用水文学和数理统计相结合的方法,分析赣江水沙年际变化特征以及可能影响因素,以期为流域水沙资源管理提供参考。结果表明:(1)赣江径流年际变化大,1970s、1990s水量较丰,其它年代径流偏少,年径流序列无显著变化趋势和突变点;(2)输沙量年际变化剧烈,呈显著降低趋势,上游4站、吉安站、外洲站输沙序列突变点分别为2002年、1995年、1995年,突变后年输沙量较突变前减少52%、71%、67%;(3)赣江上游水土保持建设是上游4站输沙量减小的主要原因;1993年后万安水库拦沙是吉安、外洲站输沙量显著减少的主要原因,水土保持、河道采砂也是引起吉安、外洲站输沙量减少的直接因素。(4)水土保持减沙的作用是缓慢和滞后的,而万安水库对下游河道的减沙作用是迅速而显著的。可见,赣江入鄱阳湖的年径流无明显减少趋势,入湖输沙量显著减少,有利于减少鄱阳湖的泥沙淤积、促进湖泊生态的良性发展。     

近30年来长江口北支及口外沉积特征及输移趋势

近30 a来长江口北支在自然和人类活动影响下，沉积物特征及输移趋势发生显著变化。研究基于2015年和20世纪80年代沉积物粒度调查资料，通过粒度对比、趋势分析等方法，探讨长江口北支及口外沉积特征与输移趋势。结果表明：长江口北支及口外沉积物类型以粘土质粉砂、砂质粉砂和砂为主，近30 a来平均中值粒径减小20%左右。其中，北支口内粒径减小约30%，表明北支口内整体为淤积环境；口外0~10 m水深区域粒径增加约25%，表现为风浪和潮流作用下的侵蚀特征；10 m水深外，粒径略有减小，沉积特征基本稳定。从沉积物输移趋势上看，北支崇头至灵甸港河段，沉积物较粗，以径流作用下的沉积为主；灵甸港至三条港河段，沉积物输移趋势向下指向三条港，其中灵甸港至三和港河段边滩粗、主槽细，径潮流交汇作用明显；三条港以下河段，沉积物以海域来沙为主，颗粒细，输移趋势指向上游；北支口外，0~10 m水深区域，沉积物粗化，沉积物随水深增加变细，其中0~2 m水深区域，砂含量占比超过90%；10 m以深离岸水域，沉积物输移趋势不显著。流域来沙减少和北支围垦工程建设，致使沿岸泥沙补给不足，口外浅滩泥沙在风浪和潮流作用下，一部分随涨潮流向口内输运，一部分随落潮流向外海扩散，构成北支及口外沉积物输移趋势格局。     

近期长江张家洲南水道强冲刷机理与趋势分析

2016年9月利用多波束测深仪调查了张家洲河段河床微地貌的高分辨率形态与分布特征,结合1998年和2013年水下地形资料,分析了三峡截流以来该河段河槽的冲淤变化与演变趋势。结果表明：（1）张家洲河段整体呈冲刷状态,净冲刷量17.2×10.6 m³。其中,张家洲南水道是强冲刷区,最大冲刷深度约9 m;（2）河槽表层沉积物中值粒径为149.1~226.3 μm,与历史资料相比呈粗化趋势;（3）张家洲河段约82.9％的主航道发育了沙波,约14.0％的主航道发育了冲刷坑与冲刷槽,平床地形仅占3.1％。流域来沙量减少是张家洲河段整体冲刷的主要原因,而河流控制工程稳定了河势,迫使水流归槽,加剧了张家洲南水道的冲刷。随着流域来沙量持续减少,张家洲南水道主航道有可能进一步冲刷