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基于GIS的大河口冲淤复杂性研究

杜景龙  
【摘要】:陆海相互作用是当前国际IGBP研究计划下的重要研究内容之一,也是近年国家自然科学基金海洋学部的重要资助领域之一。河口是陆海相互作用的典型区域。近几十年,由于领域人类开发活动的加剧,河流入海水沙发生重要变化,从而影响到河口区的地形演变。长江口是世界大河口之一,具有重要的学术价值。另一方面,长江口及其邻近区域又是我国重要的经济活动区之一。本文依托国家973项目、国家自然科学基金和上海市重点科技项目的有关课题,选取长江口冲淤复杂性作为研究题材,以期对河口演变规律的认识有所加深,同时对研究区的开发和保护规划决策的制定或修改有所借鉴。 长江口自徐六泾以下三级分汊,由北支、北港、北槽和南槽四口分流入海。在它们的口门有一个宽阔的拦门沙系统,由滩槽相间组成,在其口外有一个巨大的水下三角洲,其前缘最远处可及东经123°附近。本文以上述各分汊河槽(由于北支地形测量资料较少,未纳入)、河口拦门沙及口外水下三角洲为研究对象,采用GIS技术、DEM技术与地貌学、泥沙动力学、数理统计学相结合的方法,对上述河口体系半个世纪以来的冲淤演变复杂性及其相关问题进行探讨。 GIS技术具有强大的数据处理与空间分析能力,其在河口地貌研究中越来越多地得到人们的重视。本文采用了多套GIS软件,通过各软件数据间的无损转换,更有效地利用各GIS软件的功能组件进行数据的处理与GIS模型分析,在具体应用中,采用GIS技术进行了海岸地貌的平面建模、剖面分析、冲淤速率分析、冲淤量计算及相应的空间统计分析与相关分析。以上实践证明,上述方法是进行海岸地貌模拟与研究最有效的途径之一。本文在使用上述方法过程中,详细地介绍了该方法的技术流程及适用范围,以期为后人的研究或使用提供一些参考。 通过对近半个世纪长江口水下地形资料、长江水沙资料及部分区域部分年份的风、浪、潮数据进行研究,三角洲地区的冲淤具有相当的复杂性,但也有一定的规律性。通过不同水深海底的平面冲淤对比及不同分汉口、浅滩外的横剖面冲淤对比发现,受河流来沙减少的影响,长江水下三角洲自口门向外海淤积明显减


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