渤海湾海岸带环境演变及控制因素研究
【摘要】：本文主要利用海岸带卫星遥感影像处理技术和沉积动力数值模拟的手段，依托国家“908专项”在渤海湾海洋底质调查资料和近岸海洋工程建设中的调查资料，收集了潮位、潮流、水深地形等资料，结合前人研究成果，对渤海湾近四十年来海岸带环境演变进行了较为全面的研究，并对其演变的控制因素进行了分析和探讨。
通过对渤海湾不同时期卫星遥感影像的研究发现，渤海湾近四十年来海岸形态发生了巨大变化。海岸线不断向海洋推进，最远达20多公里，海岸线长度呈现先轻微减小后大幅度增加的趋势，至2010年除部分河口类岸线外，其它海域沿岸几乎全部变为人工海岸线。海湾面积一直呈现逐渐缩小的趋势，并且面积减小速率逐渐增大，海湾的纳潮量也呈现逐年递减的趋势，2010年的纳潮量比1975年共减小了约13.15%。
渤海湾表层沉积物调查资料表明，表层沉积物类型主要由砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和粘土质粉沙组成，沉积物粒度整体呈现中部和南部细、北部较粗的特点。通过对比不同时期的表层沉积物资料，发现不同海域表层沉积物在时间序列上发生了一定的变化。
数值模拟结果表明，1984至2010年间渤海湾大量的海岸工程建设改变了海湾水动力条件，渤海湾南部和西部近岸海域潮流流速和流向变化比较大，北部和中部潮流变化相对较小，流速略有增加，流向变化非常小。随着渤海湾水动力条件的改变，导致部分岸段发生潮滩淤涨，部分岸段发生侵蚀，海底冲淤环境发生了一定的变化。
渤海湾海岸带环境的演变是自然环境因素和人类活动影响共同作用的结果，而人类开发利用海洋的活动在环境演变中的作用则越来越明显和越来越重要。
【关键词】：渤海湾 卫星遥感 沉积动力 数值模拟 环境演变
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P737.1
【目录】：
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P737.1
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 0 前言12-20
- 0.1 研究意义12-13
- 0.2 研究现状13-18
- 0.2.1 渤海湾研究现状13-15
- 0.2.2 海岸线和潮滩遥感技术研究现状15-16
- 0.2.3 数值模拟研究现状16-18
- 0.3 研究思路与研究内容18-20
- 1 研究区概况20-30
- 1.1 地理位置20-21
- 1.2 区域背景资料21-30
- 1.2.1 气候条件21-22
- 1.2.2 入海河流22-23
- 1.2.3 海底地形地貌23-24
- 1.2.4 地质构造24-25
- 1.2.5 海岸和港口25-26
- 1.2.6 海洋动力26-30
- 2 资料来源与研究方法30-39
- 2.1 资料来源30-34
- 2.1.1 卫星遥感资料30-31
- 2.1.2 海底表层沉积物调查资料31-32
- 2.1.3 海洋水文、地形地貌等资料32-34
- 2.2 研究方法34-39
- 2.2.1 海岸带卫星遥感处理技术34-37
- 2.2.2 遥感影像水边线高程反演技术37
- 2.2.3 潮流数值模拟37-38
- 2.2.4 海底冲淤数值模拟38-39
- 3 研究区海岸线和潮滩演变39-66
- 3.1 海岸线、潮滩范围确定39-41
- 3.1.1 海岸线39-40
- 3.1.2 潮滩40-41
- 3.2 遥感影像的预处理及水边线信息提取41-42
- 3.2.1 遥感影像预处理41
- 3.2.2 遥感影像解译41-42
- 3.3 研究区海岸线演变分析42-52
- 3.3.1 历史上研究区海岸线变化情况42-43
- 3.3.2 1975-2010 年海岸线变迁分析43-47
- 3.3.3 1975 年-2010 年海岸线长度及类型变化分析47-49
- 3.3.4 1975-2010 年渤海湾水域面积变化情况49-51
- 3.3.5 潮滩填变化趋势分析51-52
- 3.4 潮滩高程反演52-57
- 3.4.1 资料选取52-53
- 3.4.2 水边线信息提取53
- 3.4.3 潮滩水边线高程反演53-57
- 3.4.4 反演结果验证及误差分析57
- 3.5 潮滩水平冲淤速率计算57-63
- 3.5.1 数据源58-59
- 3.5.2 水边线信息提取59
- 3.5.3 不同时期潮滩水平冲淤速率计算59-63
- 3.5.4 计算结果误差分析63
- 3.6 渤海湾纳潮量的变化63-65
- 3.7 小结65-66
- 4 研究区表层沉积物分布特征66-76
- 4.1 沉积物取样及分析66-67
- 4.2 表层沉积物类型及粒度参数平面分布特征67-72
- 4.2.1 表层沉积物类型分布特征67-68
- 4.2.2 表层沉积物粒度参数分布特征68-72
- 4.3 沉积物时间分布特征72-73
- 4.4 沉积物来源73-74
- 4.5 沉积物分布规律74-75
- 4.6 小结75-76
- 5 研究区沉积动力数值模拟76-106
- 5.1 控制方程76-81
- 5.1.1 水动力方程76-77
- 5.1.2 泥沙输运控制方程77
- 5.1.3 沉积物沉积/侵蚀量计算公式77-81
- 5.2 相关参数设置81-84
- 5.2.1 计算域和网格设置81-82
- 5.2.2 水深、岸线及水边界输入82-83
- 5.2.3 泥沙起动参数确定83
- 5.2.4 其他参数83-84
- 5.3 数值模型验证84-90
- 5.3.1 潮波系统84-87
- 5.3.2 潮位和潮流验证87-90
- 5.4 研究区潮流数值模拟结果分析90-98
- 5.4.1 研究区潮流模拟结果90-93
- 5.4.2 研究区不同年份水动力变化分析93-98
- 5.5 研究区海底冲淤数值模拟结果分析98-104
- 5.5.1 研究区海底冲淤模拟结果99-101
- 5.5.2 模拟结果验证分析101-103
- 5.5.3 研究区海底冲淤演变趋势分析与探讨103-104
- 5.6 小结104-106
- 6 研究区海岸带环境演变控制因素分析106-119
- 6.1 自然因素106-115
- 6.1.1 海平面变化106-108
- 6.1.2 沉积物来源影响108-112
- 6.1.3 水动力条件变化112-115
- 6.2 人为因素115-117
- 6.3 小结117-119
- 7 结语119-123
- 7.1 结论119-121
- 7.2 特色及创新121
- 7.3 存在的不足及下一步研究方向121-123
- 参考文献123-132
- 致谢132-133
- 个人简历133-134
- 发表的学术论文134
| 【参考文献】 | ||
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| 【共引文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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| 【相似文献】 | ||
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