岸线资源评估、空间管控分区的理论与方法——以长江岸线资源为例

岸线资源由于其所处水陆交互带的特殊地理位置,成为国土空间和国土资源的重要组成部分,逐步引起各界的重视和关注。而依托于长江黄金水道长江岸线资源发挥着重要的经济价值,随着长江大保护战略实施其生态价值愈加凸显。从岸线资源的概念内涵和特征分类出发,构建岸线资源价值评估的理论框架和指标体系,以长江岸线为例开展岸线资源经济功能价值和生态功能价值评价,并探索岸线资源分区管控方案,提出空间管控分区对策建议,以期丰富和拓展自然资源理论体系及研究范例,为长江经济带及全国其他地区岸线资源调查评估及管控分区提供参考借鉴。     

高原深水型湖库水体重金属及营养盐耦合关系探究——以乌江构皮滩水库为例

水体富营养化及重金属污染都是严峻的水污染问题,二者可能存在一定的拮抗作用,但关于重金属与营养盐间耦合机理研究相对较少。本文选取乌江高磷背景的构皮滩水库为研究对象,分析2018年1、4、7、10月的支流表层水、库区分层水和下泄水的营养盐、溶解态重金属及相关水化学参数。通过不同组分间的Pearson相关分析及重金属聚类分析,发现As、Ni、Co与Mn可能主要来自于矿山废水,而Zn、Pb、Cd、Cr主要与生活、农业废水排放有关。Fe、DSi可作为指示重金属与营养盐耦合机制的代表元素,Fe用于表征外源及氧化还原条件的贡献,DSi可指示生物作用(包括吸收、分解等)的参与程度。结合DSi/TDN、As/Fe、Zn/As分析,表明该地区重金属及营养盐间的耦合关系主要受径流、硫酸盐还原作用及颗粒态污染物吸附/解吸等综合作用的影响。该研究为重金属及营养盐耦合机制探究提供一定的理论依据,同时对喀斯特深水型湖库复合污染治理具有重要指导意义。     

近25年来我国海岸线开发强度变化研究

海岸线资源作为社会经济发展与城市扩张的重要空间基础,成为沿海城市社会经济发展的最重要因素。本文基于1990年、2000年、2010年和2015年4个时期的遥感影像提取岸线数据,计算25年来我国大陆海岸线开发强度变化量及年均变化速度,研究其时空演变规律,得出以下结论:（1）我国海岸线开发强度变化速度保持增长趋势,空间分布上以长江入海口为分界线,北方沿海城市普遍高于南方,时空演变形态呈现"三期"和"两型"两种特征;（2）重度开发岸线多分布于山东、辽宁和浙江三省,而天津、江苏和上海范围内其所占本省已开发利用岸线总长度的比例较大,均大于70%;（3）近25年来,我国大陆海岸线开发强度指数,以上海市为分界线,北方沿海城市指数全部高于0.6,均高于南方。     

千岛湖水体营养盐时空变化及水环境挑战

为揭示亚热带深水水库水环境变化特征及其驱动力,于2020年5月—2021年4月在千岛湖布设100个监测点,开展了为期1年的逐月水环境调查,分析营养盐时空分布特征及水质风险.结果表明：千岛湖水体总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、浮游植物生物量(PB)等关键水环境指标时空差异大,全库年均TN浓度为0.92 mg/L,其中月均最大值出现在3月,为1.04 mg/L,最小值出现在8月,为0.78 mg/L,安徽段库区年均值为1.60 mg/L,而东南库湾年均值为0.83 mg/L;全库年均TP浓度为0.021 mg/L,其中月均最大值出现在7月,为0.033 mg/L,最小值出现在11月,为0.013 mg/L,安徽段库区年均值为0.052 mg/L,而东南库湾年均值为0.015 mg/L;全库年均Chla浓度为5.1μg/L,其中月均最大值出现在7月,为10.0μg/L,最小值出现在11月,为1.6μg/L,安徽段库区年均值为11.4μg/L,而东南库湾年均值为3.0μg/L;全库全年Chla浓度最大层PB平均值为2.396 mg/L,月均最大值为8.246 mg/L(8月)...     

深水内波条件下井喷原油扩散规律数值仿真分析

为研究深水内波条件下井喷原油扩散问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立深水内波条件下的溢油扩散后果预测模型,研究深水溢油在内波流场中的扩散规律,评估溢油在内波流中的上浮时间、扩散距离等关键风险参数,探讨内波工况、井喷流量及海况条件对深水溢油扩散行为和后果的影响。研究表明:泄漏原油喷射涌入海水中形成射流和羽流,向下部海流出口方向偏移,上升至250m处原油破碎分散为小油滴,受内波剪切作用,扩散范围增大,并向上部海流出口方向偏移,溢出点位置位于泄漏口正上方附近;内波流速变化对原油运移至海面所需时间无明显影响,对横向扩散参数有较明显影响;泄漏速率变化对原油的溢出时间和横向扩散参数均有较明显影响;海况条件对原油溢出时间、运移过程和扩散范围均有较明显影响,其中内波条件下,井喷溢油造成的危害最大。     

深水基础组合桩围护体系设计与应急处理技术

为研究深水基础围护技术,以盘海特大桥480#主墩为研究对象,采用钢管桩与钢板桩联合形成组合桩,建立新型深水基础围护支撑体系,提出具体施工方法。根据该围护体系特点,进行基底流砂应急处理,提出运用旋喷桩进行整体帷幕与局部重点治理相结合的处治方法。经实践证明:该新型深水基础围护体系能够节时、低耗、及时、有效的解决高水位、高压力对基础工程建设的不利影响,为以后同类工程提供有力的借鉴。     

基于PERT图的LMRP集油罩深水井喷应急作业设计

底部隔水管总成(LMRP)集油罩可高效回收深水井喷海底漏油,为有效支持应急演练和事故现场救援的开展,基于计划评审技术(PERT)进行LMRP集油罩应急作业设计。面向1500m水深事故场景,将LMRP集油罩作业分为15项子作业并编制应急作业PERT图,计算LMRP集油罩应急作业在不同规定期限内的完成概率。结果表明:PERT图可直观定量描述深水井喷应急作业,得到LMRP集油罩作业关键路线总时长为575h并给出作业优化建议。LMRP集油罩作业在规定期限45、50、55、60、65、70h内完成的概率分别为00002、00174、02420、07580、09826和09998。随着规定期限时间延长,应急作业完成概率提高,且在关键路线总时长附近增长率最大。     

福建山美水库表层沉积物不同形态硅分布特征及其环境意义

采用Tessier连续提取法研究了亚热带典型山区深水水库-福建泉州山美水库沉积物中不同形态硅(可交换离子态硅[IEF-Si]、碳酸盐结合态硅[CF-Si]、铁锰氧化物结合态硅[IMOF-Si]和有机硫化态硅[OSF-Si])的时空分布特征及其环境意义.结果表明,山美水库平水期、丰水期、枯水期表层沉积物中不同形态硅总含量分别为3043.50~4414.24,2711.17~3676.89,3198.44~4444.28mg/kg,平水期>枯水期>丰水期;其空间分布特征为:库尾区>水库中部区>近坝区>入库区.该水库中IEF-Si和CF-Si相对含量少,活性大.虽然可交换态硅的含量较少,其释放潜能有可能对水生生态系统营养状况及初级生产产生影响;CF-Si对环境因子尤其是pH值特别敏感;IMOF-Si和 OSF-Si相对含量高,IMOF-Si可能是山美水库硅补充的最主要途径;而OSF-Si是比较稳定形态的硅,其分布规律与受不同时期沉积下来的沉积物类型和环境影响有关.平水期、丰水期CF-Si与IMOF-Si呈显著正相关关系(P<0.05,r=0.728;P<0.05,r=0.672),丰水期、枯水期IMOF-Si与OSF-Si均呈显著正相关关系(P =0.05,r=0.757; P <0.01,r=0.832).     

长江苏州段岸线资源评价与港口发展研究

运用遥感与GIS技术查清长江苏州段岸线资源分类长度,采用岸前水深、岸线稳定性和岸前航道水域宽度等指标对岸线资源进行分等评价,结果表明虽然优良岸线的比例不高,但由于优良岸线资源分布集中且具有良好的城镇依托和通达条件、发达的腹地经济,长江苏州段岸线资源开发条件十分优越。通过港口综合实力指数的计算,评价了苏州港在长江南京以下港口群中的地位,明确了苏州港的功能定位与发展方向：上海国际航运中心组合核心配套港、长江流域国际集装箱干线港、长江中上游大宗散货、件杂货中转港、沿江基础产业带建设配套港。在此基础上提出了长江苏州段岸线开发、港口发展的对策与建议。     

厦门海岸工程对岸线变迁及海洋环境的影响研究

在Arcview 3.3软件的支持下,以厦门市1989年、1997年和2007年三个时期的遥感影像图为数据源,研究厦门的海岸变迁;通过搜集整理文献资料,总结围填海面积增长情况,研究表明:1980年以前,厦门的围填海以西海域和同安湾居多,西海域围填海面积达5 605 hm2,同安湾围填海面积2 796 hm2;1980年-1999年,整个厦门海域的围填海面积为982.05 hm2;2000年-2006年,整个厦门海域的围填海面积为762.44 hm2。长期多项海岸工程建设提升了厦门海洋经济社会的发展水平,但也使得海洋生态环境受到了严重的影响,如海岸地形地貌改变、纳潮量大量减少、生物多样性被破坏、水质恶化等。