长江口第二_三代冲积岛浅滩演变特征分析（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）泥沙研究2004年12月JournalofSedimentResearch第6期收稿日期:2003_12_29基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412407作者简介:胡红兵(1971-,男,湖北长阳人,硕士生,从事河口海岸工程地貌研究。长江口第二、三代冲积岛浅滩演变特征分析胡红兵,程和琴,胡方西,胡辉(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062摘要:利用GIS对1879~2000年7幅长江口地区海图数字化,建立各时期长江口水下数字高程模型(DEM,在此基础上,对长江口第二、三代冲积岛长兴岛、横沙岛和九段沙浅滩的面积、体积、冲淤量、冲淤厚度和等深线水平推移速率进行计算。结果表明:近150年来,长江口第二、三代冲积岛浅滩总体上呈淤涨趋势,并沿东南方向向海推展。1879~2000年间共淤积泥沙1948亿t,平均每年淤积0161亿t,约占大通泥沙通量的372%,年均淤厚083cm。不同时期淤积速率不一样,有的时期甚至发生一定程度的冲刷。各个浅滩的冲淤状态不尽相同,长兴岛浅滩和横沙浅滩呈冲刷状态,横沙东滩和九段沙呈淤积状态。浅滩的自然演变是长江河口发育过程中重要的一环,受长江流域来沙量的制约。随着流域开发强度日益增大和河口工程日益增多,人类活动对冲积岛浅滩的影响越来越强烈,浅滩的自然演变过程甚至会发生改变。关键词:长江口;冲积岛;浅滩;演变;GIS中图分类号:TV142P737文献标识码:A文章编号:0468155X(200406005707图1长江口及研究区域示意图Fig.1SketchoftheChangjiangEstuaryandthestudyarea长江每年约433亿t泥沙进入河口区,形成众多水下沙洲并逐渐出露水面,形成长江口四大冲积岛(图1。早期的崇明岛形成至今已历千年,为长江口第一代冲积岛,其向北并岸将是大势所趋,而长兴岛和横沙岛则可能取代现在的崇明岛[1,2]。长兴岛的大部分沙洲和横沙岛形成于19世纪中叶[3],九段沙形成更晚,20世纪中叶才逐步发展成为河口沙岛[4],因此可以将长兴岛、横沙岛和九段沙三岛称为长江口的第二、三代冲积岛。长江口第二、三代冲积岛基本成型的时期同时也是长江流域人类活动强度日益增大的时期。这些冲积岛周围分布的浅滩(-5m等深线以浅是海岸带陆海相互作用最敏感和最脆弱的地貌单元之一[5],所以了解其在人类高强度开发背景下,尤其是在三峡工程、南水北调和长江口深水航道等众多重大工程建设时期的演变趋势,是河口海岸地貌学工作者和水利工程建设者共同关心的课题。本文以历史海图为基础,定量分析1879年以来长兴岛、横沙岛和九段沙等第二、三代冲积岛浅滩的时空变化特征,为长江流域水资源管理、长江口滩涂资源开发提供科学依据,对长江口航道整治和港口建设也具有一定的参考价值。1研究资料与研究方法11研究资料收集了多幅长江口海图,选择1879、1931、1958、1971、1995、1998、2000年七幅进行分析,其中1879和1931年海图系华东师范大学河口海岸研究所于20世纪80年代将英国海军测图和民国时期海军水道图转化而成的110万海图。12研究方法先扫描海图,然后用MapInfo70数字化,将海图水深点、等深线和岸线输入计算机,并检查订正数字化结果。为了便于对长兴岛、横沙岛和九段沙浅滩的演变历史进行对比分析,数字化分别在长兴、横沙和九段沙周围-5m等深线包络的范围内进行。当-5m等深线包络两个或两个以上岛屿浅滩时,则用-2m等深线之间水深最大点的连线作为-5m等深线的界限进行分割。另外将横沙岛浅滩分为横沙东滩和横沙浅滩两部分,横沙东滩与横沙岛陆地相连,横沙浅滩由原来的铜沙浅滩演变而来,与横沙东滩之间有窜沟相隔(图2。由于不同时期海图采用的水深基准面不同,因此将各个时期的水深值统一订正到理论深度基准面[6],采用Kriging插值方法生成栅格文件,建立各时期长兴岛浅滩、横沙东滩、横沙浅滩和九段沙的水下数字高程模型(DEM。在此基础上,利用GIS统计和计算1879年以来长兴岛浅滩、横沙东滩、横沙浅滩和1931年以来九段沙0m、-2m、-5m面积,-5~-2m、-2~0m、-5~0m体积,冲淤厚度和等深线水平推移速率。采用长江口-5~0m浅滩沉积物平均容重17tm3将-5~0m体积折算成泥沙冲淤量。图21879~1995年间长江口第二、三代冲积岛浅滩演变示意图Fig.2Evolutionoftheshoalsfrom1879to1995inthestudyarea2结果分析21长江口第二、三代冲积岛浅滩时间变化特征2