江苏入海河口海岸滩涂开发治理与管理研究
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浅谈河流泥沙及淤积防治措施随着我国水利水电建设事业的蓬勃发展,河流泥沙防治措施越来越多,河工模型设计理论和试验技术均获得了显著的成就,并具有自身特点,现已成为解决各种水利工程问题的一种普遍公认的有效工具,其在河流治理开发与保护中的作用也愈来愈大。
标签:河流泥沙;淤积现象;河工模型一、泥沙及其特性(一)什么是泥沙泥沙是河水挟带的岩土颗粒。
天然河流中常常挟带着大量的泥沙,河流中的泥沙主要是流域表面的土壤受暴雨或融雪冲刷后,汇入河流而形成的。
河槽本身的冲刷,包括河底冲刷和河岸冲刷,也是河流泥沙的一个来源。
此外,风沙的沉积会使河流的含沙量增加,不过这部分泥沙所占的比重很小。
(二)泥沙的特性有泥沙颗粒的特性和泥沙群体的特性两种。
泥沙颗粒的特性主要有:1、重度,单位体积泥沙颗粒的重量,以千克/米3表示,其数值随泥沙的岩性不同而异,矿物成分主要是石英和长石,泥沙的重度一般约2650千克/米3。
2、粒径,泥沙颗粒大小的一种量度,有不同方法表示。
常用的有等容粒径即体积与泥沙颗粒相等的球体的直径;筛径,即用具有不同孔径的标准筛,对泥沙进行分筛求出的粒径;沉降粒径,即根据粒径与沉降速度的关系算出的粒径等。
3、沉速,指泥沙颗粒在无边界静水内的沉降速度,以米/秒或毫米/秒表示。
它也可作为泥沙颗粒大小的一种量度,故又称泥沙的水力粗度。
沉速综合反映颗粒和水的特性,因河流泥沙而是泥沙运动的一个重要参数。
4、细粒泥沙表面的物理化学性质,主要决定于颗粒表面双电层和吸附水膜的性质。
细颗粒泥沙的絮凝和分散等现象都与双电层和吸附水膜的结构有关。
(三)影响河流挟沙的因素影响河流挟沙的因素很多,综合起来有两个:一是气候因素,二是下垫面因素,气候因素中影响最大的是降水。
干旱地区植被较差,土壤含水量不足,使土壤变得松散,很容易被地面径流冲到河中。
降水强度的大小对河流挟沙也有影响。
降水强度大,地面径流增加,侵蚀加剧,使泥沙增多。
下垫面因素,如土壤、植被和地形等的差异,都会影响河流泥沙含量的多少。
沿海滩涂开发中应重视的几个问题
卞九群
【期刊名称】《江苏水利》
【年(卷),期】2001(000)009
【摘要】@@近几年,随着省委、省政府提出"开发百万亩滩涂"战略的实施,滩涂开发的速度突飞猛进.自1997年以来,大丰市已围垦滩涂20万亩,占可围滩涂面积的80%.我市沿海滩涂的大规模开发利用越来越显现出了加快水利建设的紧迫性.【总页数】1页(P41)
【作者】卞九群
【作者单位】大丰市水利土方工程处,
【正文语种】中文
【中图分类】S27
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江苏省沿江、沿海最低潮位分析江苏省水文水资源勘测局(水文水资源调查评价证书水文证甲字第014号)一九九八年十二月前言我省滨江临海,江海堤防是重要的防洪屏障,是沿江沿海地区经济和社会发展的生命线,按照省委、省政府提出的加快江海堤防达标建设的指示精神,我局于一九九六年十一月编制了《江苏省沿海海堤防潮设计标准分析研究》;一九九七年六月编制了《江苏省长江干流防洪设计潮位分析报告》,为进一步加强江、海堤防达标建设及长江干流防洪规划等提供依据,九八年六月我局受厅达标办和咨询中心委托,根据江海堤防达标建筑物复核需要,承担江苏省沿江、沿海最低潮位分析工作。
本分析成果主要依据本省及外省(市)历年实际观测资料分析提出。
由于沿江、沿海资料条件不一致,因此,本报告分别予以论述。
经协调与合理性检验,可供规划设计部门使用,为建筑物复核提供依据。
目录一、基本情况 (1)1.测站情况 (1)2.潮位特征 (2)二、样本系列 (3)三、资料的审查与处理 (7)四、频率分析计算 (9)五、设计潮位 (11)结语 (12)附表:表1 江苏省沿江低潮位资料情况表表2 江苏省沿海低潮位资料情况表表3 江苏省沿江各站历史最高、最低潮位特征值表表4 江苏省沿海各站历史最高、最低潮位特征值表表5 江苏省沿江各站全年、汛期最低潮设计潮位成果表表6 江苏省沿海各站全年、汛期最低潮设计潮位成果表附图:图1 江苏省沿江、沿海潮位分析站网分布图图2 江苏省沿江、沿海潮位站年最低潮位分布图图3 江苏省沿江、沿海潮位站汛期最低潮位分布图图4 江苏省沿江、沿海潮位站年最低潮位均值、Cv分布图图5 江苏省沿江、沿海潮位站年最低潮位Cs/Cv分布图图6 江苏省沿江、沿海潮位站汛期最低潮位均值、Cv分布图图7 江苏省沿江、沿海潮位站汛期最低潮位Cs/Cv分布图图8 江苏省沿江各站不同保证率年最低设计潮位分布图图9 江苏省沿江各站不同保证率汛期最低设计潮位分布图单位负责人:陈锡林朱昌福项目负责人:郝冬如王锡冬主要参加者:郝冬如王锡冬黄兰心吴志勤马倩王永长审核者:朱湘刘丽君一、基本情况江苏省地处长江下游,东临黄海,海岸线南起江海交界的东南元陀,北至苏鲁边界的绣针河口,全长954公里;长江西起苏皖边界,东至入海口,全长425公里。
第27卷 第2期2009年6月海 洋 学 研 究JOURNAL OF MARINE SCIENCESV o l.27 No.2June ,2009文章编号:1001-909X(2009)02-0007-09收稿日期:2007-07-18基金项目:上海市科委重大资助项目(07DJ14003-01);国家科技部重点实验室专项课题资助项目(2008KYYW 01);国家自然科学基金资助项目(40721004,40576043);国家海洋公益资助项目(200705020)作者简介:杨世伦(1954-),男,四川乐山市人,教授,博士生导师,主要从事河口海岸环境研究。
长江入海泥沙的变化趋势与上海滩涂资源的可持续利用杨世伦1,ZHU Jun 2,李 明1(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;2.Environmental,Eart h,and O cean Sciences Depart ment,U niversit y of M assachuset t s,Boston,M assachusett s 02125,U SA )摘 要:在分析1950年以来系列监测资料的基础上,对今后20年长江入海泥沙量和口门区5m 等深线以浅滩涂的冲淤趋势作了初步估计,结果表明:(1)人类活动已导致长江入海泥沙通量减少约2/3。
大通站输沙率从20世纪60年代后期开始出现趋势性下降,尤其是80年代后期以来输沙率下降加快。
1996~2005年的输沙率(2.80亿t/a)比1956~1965年的输沙率(5.04亿t/a)下降了2.04亿t/a,降幅达44%;三峡水库蓄水后的2003~2005年大通站输沙率(1.89亿t/a)比1956~1965年降低63%。
(2)滩涂淤涨速率明显下降。
河口口门区4大滩涂(崇明东滩、横沙东滩、九段沙和南汇东滩)的合计淤涨速率在1958~1977年、1977~1996年和1996~2004年3个时段分别为19.1、5.1和4.9km 2/a 。
遥感技术的现状及发展趋势摘要:目前遥感技术在各个领域已经有了广泛的应用,本文通过介绍了遥感技术在农业、海洋、资源、环境、军事等方面的应用,介绍了遥感技术的应用现状并结合遥感技术在各研究方面的发展现状,结合河口海岸的研究方向,解析了遥感技术在河口海岸研究方面的应用,并对遥感技术在未来研究中的发展趋势预测分析。
关键词:遥感技术、应用、发展趋势随着遥感技术的发展与成熟,遥感技术在各个领域的应用越来越广泛,其中韩秀梅, 张建民等人对遥感技术在农业方面的应用现状做了分析【1】,蒋兴伟, 宋清涛等对遥感在海洋方面的应用进行探讨【2】,陆灯盛, 游先祥等人对遥感技术在资源环境中的应用进行分析研究【3】,张文若, 康高峰, 王永等人以煤炭资源为例分析了遥感技术在资源中的应用现状及前景【4】,罗红霞, 阚应波等人通过高光谱影像对农作物病虫害的影像进行研究【5】,卫亚星, 王莉雯, 刘闯.等人研究了遥感技术在土壤侵蚀方面的应用【6】,张万增等对遥感技术在军事方面的应用及发展进行了探讨【7】。
通过前人的研究发现,遥感技术在农业病虫害的防治、资源的勘探、环境污染的防治、军事防御等方面的应用已经十分广泛和成熟。
文章总结了遥感技术在各领域的研究成果以及在各研究领域的应用,并对遥感技术在未来研究中的应用及发展趋势进行分析。
1 遥感的概念及分类1.1遥感的概念遥感(RS),这是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。
1.2遥感的分类目前按照不同的分类标准遥感技术可以分为以下几类:(1)按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
(2)按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感三种类型。
(3)按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感两大类。
水资源高效开发利用重点专项(1)“水资源高效开发利用”重点专项2018年度项目申报指南建议(征求意见稿)为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》、《关于实行最严格水资源管理制度的意见》和《水污染防治行动计划》等相关部署,科技部、环境保护部、水利部、住房城乡建设部和海洋局共同制定了《国家水安全创新工程实施方案(2015-2020年)》,统筹部署水安全科技创新工作。
根据国家水安全创新工程总体安排,科技部会同有关部门及有关省(自治区、直辖市)科技主管部门制定了国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项实施方案。
本专项紧密围绕水资源安全供给的科技需求,重点开展综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面科学技术研究,促进科技成果应用,培育和发展水安全产业,形成重点区域水资源安全供给系统性技术解决方案及配套技术装备,形成50亿立方米的水资源当量效益,远景支撑正常年份缺水率降至3%以下。
根据重点专项总体安排,基于“水资源高效开发利用”重点专项实施方案,本专项2018年度指南主要支持实施方案提出但在2016年和2017年指南未覆盖的任务,持续围绕综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面开展科研部署。
本专项以项目为单元组织申报,项目执行期3年。
2018年拟支持不超过20个项目,国拨经费约3.2亿元。
鼓励产学研用联合申报,项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用。
对于企业牵头的应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。
如指南未明确支持项目数,对于同一指南方向下采取不同技术路线的项目,可以择优同时支持1-2项。
所有项目均应整体申报,须覆盖全部考核指标。
每个项目下设任务(课题)数不超过6个,项目参与单位不超过10个。
论述中国特色经理地理学的特点,发展,研究新思路地理学是研究地球表层人类生存环境的空间分异、时间演变及人-环境相互作用的科学。
地理学的独特之处是“目中有人、目中有理、目中有天、目中有地”。
中国自然地理要素不但类型丰富而且区域差异较大,季风湿润区、青藏高寒区以及内陆干旱区构成了中国自然地理环境的总体格局,也造就了温度与降水等气候因子的显著空间异质性。
中国独特的自然地理和人文地理格局决定了中国地理科学研究机构的布局,根据区域的自然地理特色,在全国范围布局了地理学研究院所15家以上,开设地理学专业的高校院系有130余家,地理学从业者超过3万人。
得益于这样庞大的研究队伍,70年以来,中国地理科学研究在多个研究方向获得了长足的发展,也取得了丰硕的成果。
1)中国生态系统研究网络创建、观测研究与试验示范。
地理科学发展进步的标志之一是从传统的定性描述发展到观测研究,进而建立观测体系。
孙鸿烈等地理学家倡导并领导建立了中国生态系统观测研究网络,把资源环境的研究推向纵深阶段。
该观测网络实际上更是对地表过程的研究,这项研究开创了中国系统观测地表变化的历史。
2001年,中国科学院创建中国通量观测网络(Chin⁃aFLUX),现已经发展成为由3大研究基地及10个专项研究网络构成的标准化、规范化、制度化的国际知名的长期生态系统研究网络,实现了国家尺度上的联网观测试验研究,引领中国生态网络体系的建设,推动全球长期生态网络的组建和发展。
依托中国特有的地球第三极环境,由中国科学院青藏高原研究所牵头推动了高寒环境网络建设,已经取得初步成效。
2)青藏高原隆升及中国自然环境格局演化。
青藏高原是中国独具特色的地貌形态单元,青藏高原的隆升不仅改变了整个亚洲的地貌格局、大江大河发育,也改变了整个亚洲的地理和环境格局,并且对全球变化产生了深远影响。
中国老一辈地理学家利用青藏高原的地貌证据,提出了青藏高原三次隆升—两次夷平,且于上新世末—第四纪初才加速整体隆起的观点。
何钰滢,戴志军,楼亚颖,等. 长江口扁担沙动力地貌变化过程研究[J]. 海洋学报,2020,42(5):104–116,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.05.010He Yuying ,Dai Zhijun ,Lou Yaying, et al. Morphodynamic evolution of the Biandan Shoal in the Changjiang River Estuary[J]. Haiyang Xue-bao ,2020, 42(5):104–116,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2020.05.010长江口扁担沙动力地貌变化过程研究何钰滢1,戴志军1*,楼亚颖1,王杰1( 1. 华东师范大学 河口海岸学国家重点实验室,上海 200241)摘要:河口浅滩不仅为人类提供宝贵湿地资源,而且是调控河势演变的重要因素。
研究河口浅滩动力地貌演变规律对航道整治、湿地生态开发及岸堤防护等具有重要价值。
本文利用最近150多年的长江口历史海图资料、实测水深与水文泥沙数据,分析长江口南支最大的浅滩—扁担沙动力地貌演变格局及其变化机制。
结果表明:(1) 1860−2016年期间,扁担沙反复历经淤积−冲刷−淤积,浅滩由最初水下阴滩发育出露而形成纺锤状沙体,随后演变为细长扁担状,沙尾切滩成爪状沙体,下扁担沙则伴随爪状缝隙被不断填充而淤长;(2)自1954年洪水到目前,扁担沙−2 m 、−5 m 等深线包络的面积与体积整体上均呈现增长态势,其中面积年均增长率分别为0.88 km 2/a 和0.81 km 2/a ,体积年均增长率分别为1.3×106 m 3/a 和5×106 m 3/a ;扁担沙浅滩在不同时期冲淤变化不同,其中1998年出现大幅度冲刷,平均冲刷厚度达到1.4 m ;(3)扁担沙体积变化和长江入海泥沙的增减无直接联系,但与入海径流量的变化密切相关;(4)白茆沙“南强北弱”的河势、南北港分流工程以及东风西沙水库的建立导致扁担沙向北推移。
高考地理一轮复习精选对点练习:海岸的基本类型与海底地貌1.下图为我国北方某河流入海口1989年和2009年的卫星形象。
该河口区河流主流曾于2021年人工改道。
读图回答下题。
该河口海岸带合理的开发利用方式是()A.建设大型海港,进展远洋运输B.建立湿地爱护区,爱护生态环境C.开创海水浴场,进展滨海旅行D.开垦成为耕地,进展粮食生产2.读我国局部海岸带经济开发示意图,完成下列问题。
比较苏东海洋经济区与闽东海洋经济区海岸特点及开发利用方向的差异。
3.下图是北太平洋局部海域海底地势简图。
读图回答下列问题。
④处海底地势类型为__________。
试分析其形成的要紧缘故________ ________。
4.阅读材料,回答问题。
2021年4月20日,位于墨西哥湾的一座海上钻井平台起火爆炸,导致约1600米深处漏油,造成严峻的海洋污染。
由于天气恶劣等缘故,尽管有关方面采取多种措施操纵污染蔓延,但成效均不行。
赶忙美国南部4州进入紧急状态,并宣布在该海域禁捕。
有关专家还担忧浮油可能“侵入”大西洋,甚至漂向欧洲沿海。
下图为墨西哥湾海域示意图。
该钻井平台所在地的海底地势类型是__________,其形状特点是____ __________。
5.帕劳是漂亮的西太平洋岛国,位于太平洋板块与菲律宾板块交界处,由一个大堡礁和许多小岛礁构成。
下图是帕劳的地理位置图。
读图回答下列问题。
帕劳群岛地处太平洋岛弧链,东临深海沟,形成这种岛弧一海沟地势的缘故是__________,此处地壳运动相对活跃的表现形式是__________。
6.读下图,回答以下两题。
(1)请说明丁处海底地势的成因。
(2)目前,图中大洋的面积正处于________(扩大/缩小)时期,什么缘故?7.阅读以下图文资料,回答问题。
2021年4月11日中国大洋第三十航次第四航段科学考察启动,“大洋一号”船再探西南印度洋,将开展深海地质、环境基线和生物基因资源调查,依照最新气象预报显示,作业区将面临风大浪高等复杂海况考查。
第41卷第10期2021年5月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.41,No.10May,2021基金项目:江苏省重点研发计划项目(BE2020715)收稿日期:2020⁃12⁃14;㊀㊀修订日期:2021⁃04⁃01∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:chenda@hhu.edu.cnDOI:10.5846/stxb202012143182廖迎娣,张欢,侯利军,陈达.江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究.生态学报,2021,41(10):3910⁃3916.LiaoYD,ZhangH,HouLJ,ChenD.DiscussiononevaluationindicatorsystemofecologicalremediationalongtheshorelineofYangtzeRiverinJiangsuProvince.ActaEcologicaSinica,2021,41(10):3910⁃3916.江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究廖迎娣1,2,张㊀欢1,侯利军1,2,陈㊀达1,2,∗1河海大学港口海岸与近海工程学院,南京㊀2100982长江保护与绿色发展研究院,南京㊀210098摘要:通过分析江苏长江岸线生态修复的现状及存在的问题,明确了构建生态修复评价指标体系的必要性㊂基于江苏长江岸线生态修复的实际情况,借鉴前人相关研究成果及湿地㊁水生态等领域有关生态评价的规范,提出植物覆盖度㊁水土保持度㊁原生植物恢复度㊁植物物种多样性㊁护岸型式多样性和岸线曲折度6项关键指标,以及各项指标的定量化确定方法㊂在此基础上,构建了以前4项为主要指标,其它为附加指标的评价体系,明确了赋分等级和对应分值㊂分析研究结果表明,6项指标全面系统考虑了长江岸线生态修复对植物生长状态㊁动物生存条件和岸坡稳定等方面要求;修复评价指标体系通过主要指标和附加指标相结合的方式,既实现了对生态修复效果的定量化评价,又体现了对生态修复工程设计理念的引导,为长江岸线生态修复的有序推进奠定了基础㊂关键词:江苏长江岸线;江苏省;生态修复;评价指标体系DiscussiononevaluationindicatorsystemofecologicalremediationalongtheshorelineofYangtzeRiverinJiangsuProvinceLIAOYingdi1,2,ZHANGHuan1,HOULijun1,2,CHENDa1,2,∗1CollegeofHarbour,CoastalandOffshoreEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China2YangtzeInstituteforConservationandDevelopment,Nanjing210098,ChinaAbstract:ByanalyzingthecurrentsituationandproblemsofecologicalremediationalongtheshorelineofYangtzeRiverinJiangsuProvince,thenecessityofestablishinganevaluationindicatorsystemofecologicalremediationisclarified.Basedontherelevantstudiesandecologicalevaluationstandardsinwetlandandaquaticecosystem,EnhancedVegetationIndex(EVI),SoilWaterImpactIndex(SWII),NativePlantRemediationIndex(NPRI),PlantSpeciesDiversityIndex(PSDI),RevetmentTypeIndex(RTI),ShorelineTortuosityIndex(STI)andtheirquantitativedeterminationmethodsarebuilt.TheEVIisusedtoanalyzetherelationshipbetweenpixelvalueandzero.Whenthepixelvalueisgreaterthanzero,theincreasingEVIindicatesthatplantmulchingisrising,andtheeffectofshorelineecologicalremediationispositive.ThesoilandwaterconservationofremediationregionisevaluatedbytheSWII.ThesmallerthevalueofSWIIis,thelesssoilandwaterlossis,whichindicatesthehigherdegreeofsoilandwaterconservationofshoreline.ThenativeplantremediationisevaluatedbytheNPRI.ThedegreeofnativeplantremediationincreaseswiththeincreasingofNPRI,thelagervalueofwhichisbeneficialtoachievethetransformationfromartificialremediationtonaturalremediation.ThePSDIisusedtoevaluatethespeciesrichnessanduniformityoftheremediationregion.ThehigherthevalueofPSDIis,thericherandmoreevenlydistributedtheplantspeciesare,whichindicatesabetteroutcomeofthisremediation.TheRTIisusedtoevaluatethediversityofbankrevetmenttypes.Varioustypesofbankrevetmentshouldbeusedincombinationtomeetdifferentecologicalrequirements.TheSTIisusedtoevaluatethetortuosityoftheshoreline,andconstructingrelativelycurvedshorelinescanpromoteshorelineecologicalremediation.Inaddition,theevaluationmethodwiththeformerfourindexesasmainparametersandtheothersasadditionalparametersisestablished,andthegradesandcorrespondingscoresaredefined.Theresultsshowthatthegrowthstatusofplants,thelivingconditionsofanimalsandthestabilityofthebankslopeareconsideredsystematicallybyusingthesixindexes.Throughthecombinationoftheprimaryindexesandadditionalindexesintheevaluationindicatorsystem,notonlythequantitativeevaluationofecologicalremediationcanbereached,butalsothedesignofecologicalremediationengineeringprojectscanbeguidedproperly.ThisstudyprovidesascientificbasisforevaluationoftheecologicalremediationalongtheshorelineoftheYangtzeRiverinJiangsuProvince.KeyWords:theshorelineofYangtzeRiver;JiangsuProvince;ecologicalremediation;evaluationindicatorsystem长江岸线是长江沿线一定范围的水域和陆域空间结合带,是国内经济布局㊁水运发展㊁生态保护等领域关注的重点区域[1],目前世界最大规模的内河产业带已在长江沿岸地区建成[2⁃4]㊂长江江苏段拥有优越的水运和区位条件,岸线利用强度高,生态环境风险也较大㊂岸线长时间的动态演变及不合理开发利用,使得部分长江岸线产生了生态污染㊁用地环境污染㊁林木及湿地资源破坏㊁硬质驳岸影响水生态环境等问题[5]㊂2020年,习近平总书记在江苏考察时强调 要把保护生态环境摆在更加突出的位置 要使长江经济带成为我国生态优先绿色发展的主战场 ㊂长江岸线保护和生态修复是保障长江流域生态系统安全与完整的必由之路,是长江大保护的核心问题之一㊂近年来,江苏省以改善长江生态质量为核心,大力推进长江岸线保护和生态修复,采取江堤改造㊁种植土覆土㊁绿化种植等措施构建生态湿地和绿色廊道,取得了显著成效㊂但是,在长江岸线生态修复过程中也存在一些修复工程未达到预期效果或过度园林化导致投资浪费等问题㊂究其原因,主要是缺少科学评价标准,具体如何修复㊁修到何种程度,大多靠各自摸索,修复后的效果也没有标尺来衡量㊂查阅相关文献,目前关于长江岸线生态修复的研究,主要围绕生态环境修复的技术手段㊁生态功能布局等[6⁃9],鲜有针对生态修复评价标准的研究㊂标准的缺失导致不能以客观自然状况为依据进行定量评估及考核,对于已完成的岸线修复工程的实际效果无法进行清晰界定,大量后续岸线生态修复工作也缺少有力的支撑㊂基于此,本文借鉴前人相关研究成果及湿地㊁水生态等领域有关生态评价的规范,在充分研究江苏长江岸线生态修复中存在的植物存活率低㊁原生动物恢复缓慢㊁水土流失㊁过度园林化等问题的基础上,提出以植物覆盖度㊁水土保持度㊁原生植物恢复度㊁植物物种多样性㊁护岸型式多样性和岸线曲折度6项指标,建立江苏长江岸线生态修复评价指标体系,以推动江苏长江岸线生态修复向系统化㊁高质量迈进㊂1㊀生态修复主要评价指标1.1㊀植物覆盖度植物覆盖度是指植被(包括叶㊁茎㊁枝)在地面的垂直投影面积占统计区域总面积的百分比[10],是反映一个区域绿化程度的指标㊂‘湿地公园生态管理技术规范“(DB33/T2032 2018)和‘水生态健康评价技术规范“(DB11/T1722 2020)等规范分别采用植被覆盖率㊁河岸带植被覆盖率等类似指标,物理意义明确且较为直观㊂1982 1999年间,植物覆盖的变化特征研究主要依赖于归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI)㊂自1999年中高分辨率成像光谱仪(MODIS)升空后,因具有较高分辨率,其长时间序列的增强指数数据(EnhancedVegetationIndex,EVI)在近些年被用来开展植被覆盖监测,以期为生态环境恢复提供科学依据[11]㊂NDVI在植物覆盖度高的地区红光通道容易饱和,而MODISEVI避免了基于比值的植被指数饱和问题,同时对基础数据进行了包括大气分子㊁气溶胶㊁薄云㊁水汽和臭氧等的全面校正㊂采用大气抵抗植被指数1193㊀10期㊀㊀㊀廖迎娣㊀等:江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究㊀(AtmosphericResistantVegetationIndex,ARVI)对残留气溶胶做进一步处理,采用土壤调节植被指数(SoilAdjustedVegetationIndex,SAVI)减弱树冠背景土壤变化对植被的影响[12]㊂EVI的公式[13]如下:EVI=GˑρNIR-ρred()ρNIR+C1ˑρred-C2ˑρblue+L(1)式中,ρNIR㊁ρred㊁ρblue分别为近红外光㊁红光㊁蓝光的反射率;G为增益调整因子;C1和C2为大气调节参数;L为植被冠层背景调整因子㊂因此,可以用EVI来量化植物覆盖度㊂从Level⁃1andAtmosphereArchiveandDistributionSystemDistributedActiveArchiveCenter(LAADSDAAC)网站下载MODISC6版本,空间分辨率为1km的数据,对获取的不同时段EVI影像进行分级,利用影像差值法获得它们之间的差值影像,并根据差值影像中像元与0的关系判断EVI的变化趋势[13]㊂像元值大于0时,EVI上升,说明植物覆盖度上升,生态修复效果向着预期方向行进;反之,说明生态修复效果向着预期的反方向行进㊂若修复区域的城市建设用地㊁村庄居民用地㊁水体等全年EVI变化较小,要利用EVI时序曲线的波动幅度(年内变化标准差)剔除这些 干扰 像元[14]㊂通过与中高空间分辨率影像和土地利用数据的对比,设定标准差阈值,提取常绿植被㊁建设用地和水体等非水稻种植区,并将它们掩模[14]㊂EVI时序标准差δ[14]为:δ=ðNi=1EVIi-EVIm()2N(2)式中,N为影像期数;i为影像期号;EVIi为第i幅影像EVI值,EVIm为时序影像EVI的平均值㊂1.2㊀水土保持度‘中国水利百科全书“将水土保持定义为 防治水土流失㊁保护㊁改良与合理利用水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的生态效益㊁经济效益和社会效益,建立良好生态环境的事业㊂ 在长江沿岸区域,水土流失会造成岸坡失稳及河床淤积,若不及时处理,将影响岸线区域生态环境且影响生物多样性,使得岸线变得脆弱[15]㊂因此,水土保持既是避免土壤流失,保持岸坡稳定,减少河床淤积,维持生态系统稳定的需要,又是改良土壤,满足植物和动物生存需要的重要条件,应作为长江岸线生态评价的重要指标㊂水土流失影响指数(SoilWaterImpactIndex,SWII)常被用于水土保持方案的评价[16⁃17],可定量评价长江岸线生态修复工程的水土保持度㊂将水土保持损益分析中的关键性影响指标进行加权求和,得到反映水土流失影响程度的无量纲值,计算公式[16⁃17]如下:SWII=ðni=1αixi(3)式中,αi为第i个因子的权重,因子可包括工程面积㊁影响时限㊁流失水土量和恢复度等,i的取值范围为1到n;xi为第i个因子数据归一后的值,通过获取xi的原始值xi0后对其进行标准化处理[16],按式(4)计算㊂xi=xi0-minx()maxx()-minx()(4)SWII值越小,工程影响时间越短㊁水土流失量越小,水土保持度越好;SWII值越大,对土壤侵蚀的影响越大,水土流失量越大[16⁃17]㊂1.3㊀原生植物恢复度原生植物是指自然存在且长期生长于该区域的各种植物㊂作为历经流域气候变迁㊁生物物种侵害等自然灾害后仍能蓬勃生长于当地的植物种类[18],原生植物适应能力强,能最大程度减少人工维护,并保持良好的生长状态㊂同时,有利于原生动物的觅食㊁栖息和繁殖,对维持当地原有生态系统稳定具有重要意义㊂因此,在岸线生态修复工程中,应提倡恢复原生植物的占比,从而实现由人工修复向自然修复过渡㊂在进行长江岸线生态修复时,应通过实地调查㊁走访㊁查阅历史资料等,首先形成该区域的原生植物名录,2193㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀然后根据物种特性㊁生长状态㊁物候期等特点,从植物在岸线范围生境中水土保持㊁固碳㊁污染物吸附㊁景观营造㊁繁殖培育及养护管理等[18]方面进行筛选,确定用于修复的原生植物类型㊂采用原生植物恢复指数(NativePlantRemediationIndex,NPRI)表征原生植物恢复度:NPRI=ðni=1βiSiS0(5)式中,n为筛选的原生植物类型总数;βi为第i类原生植物权重;S0为修复区域总面积;Si为修复后第i类原生植物覆盖面积㊂NPRI越大,修复区域内原生植物的覆盖范围越大,生态修复效果越好㊂1.4㊀植物物种多样性植物物种多样性是保证动物多样性的基础,是维持良好生态系统的重要条件㊂长江流域植物物种丰富,在选择原生植物进行修复时,应采用尽可能多的种类,避免过于单一㊂‘湿地生态质量评估规范“(DB11/T1503 2017)等规范采用植被类型多样性㊁湿地植物相对丰度等类似指标㊂因此,本文选用植物物种多样性指标反映修复区域内植物物种的丰富度㊁均匀度[19⁃20]㊂采用植物物种多样性指数(PlantSpeciesDiversityIndex,PSDI)用于定量化表征植物物种多样性㊂通过Patrick丰富度指数(R)㊁Shannon⁃Wiener多样性指数(H)和Pielou均匀度指数(E)进行分析,其公式[20⁃21]分别为:R=M㊀㊀㊀(6)H=-ðMi=0PilnPi(7)E=HlnM()(8)PSDI=k1R+k2E(9)式中,M为调查区域内植物物种总数;Pi为第i个物种的重要值,是该物种相对频度㊁相对盖度㊁相对密度的平均值[22];k1和k2分别为Patrick丰富度指数和Pielou均匀度指数的权重㊂PSDI越大,区域内植物物种越丰富㊁分布越均匀,越有利于恢复生态系统原本的面貌,最终达到自然修复的目的㊂在进行长江岸线生态修复时,应首先考虑原生植物恢复度,尽可能选择更多种类的原生植物,兼顾植物物种多样性的需要㊂2㊀生态修复附加评价指标2.1㊀护岸型式多样性护岸的主要作用是保持岸坡稳定,维持河道形态㊂但是传统的硬质护岸阻碍了坡面上下㊁陆域水域间的物质㊁能量和生物的交换与联系,对生态系统造成严重影响㊂在长江岸线生态修复工程中,应尽可能多采用生态护岸,在确保护岸结构稳定和安全的前提下兼顾生态效应[23]㊂生态护岸型式多样,不同护岸型式的特点不同,对改善生态的作用也不一样㊂如,木桩植被复合护岸,能有效改善河流生态系统与近岸陆地系统的连通性,为水生生物提供栖息㊁繁殖场所[24]㊂石笼净水复合护岸通过在石笼上部固定纤维垫作为植物生长床来种植水生植物,河水在其内部的砾石与植物根系间流动,使水中污染物得到去除[25],对改善水生动植物的生存环境有很大帮助㊂自嵌式植生护岸可结合块体内种植的植物,有良好的景观效益和生态效果[26]㊂连锁式生态护岸开孔率高,渗透性㊁排水性好,有利于水生植物生根以及水生动物栖息㊁繁殖等[27]㊂因此,本文提出护岸型式多样性作为附加指标的目的是鼓励采用更多类型的护岸型式,采用护岸型式指数(RevetmentTypeIndex,RTI)定量表征护岸型式的多样性㊂RTI=t(10)3193㊀10期㊀㊀㊀廖迎娣㊀等:江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究㊀式中,t为修复岸线范围内的护岸种类㊂RTI越大,护岸型式越丰富,能满足的生态需求就越多元,更有利于达到生态修复的目标㊂2.2㊀岸线曲折度自然因素及人类活动的干扰使岸线处于不断变化过程中,曲折是岸线的一个基本属性,水流冲刷㊁岸坡侵蚀等自然因素及岸线资源开发利用㊁人类活动等社会因素均会引起岸线曲折度的变化[28]㊂岸线形态直接影响近岸水体的水动力条件㊂当岸壁曲折时,水体会出现局部扰动,在凹凸岸区域甚至产生横向水流,带动小颗粒泥沙向不同水深梯度扩散,进而影响底泥中氮㊁磷和有机碳等的释放和扩散[29]㊂与平直岸线相比,凹凸形岸线近岸段不同水深梯度带的表层底泥中各指标含量差异更显著,可有效促进氮㊁磷和有机碳等营养物质再分配[29]㊂此外,凹形岸线相对平直岸线,水体流动及行船等引起的波动相对较小,有利于底栖动物的寄居㊂因此,本文提出岸线曲折度(ShorelineTortuosityIndex,STI)作为附加指标的目的是引导岸线修复设计时尽可能考虑岸线形态的影响,为水生动植物生存提供更多有利环境㊂岸线曲折度可以采用两点之间折线距离与直线距离的比值[28]或岸线长度与等面积圆周长的比值[30]计算㊂但这两种方法不能体现整段岸线的曲折程度㊂张云等[28]提出使用SuperMap工具,设置一定的重采样距离,得到一条岸线的简化线,即岸线轮廓基线㊂利用岸线长度与岸线轮廓基线的比值计算岸线曲折度,即:STI=ðni=1Lðni=1LS(11)式中,L为岸段间的岸线长度;LS为岸段间的岸线轮廓基线长度;n为研究区域内岸段的数量㊂STI越大,岸线形态越丰富,越有利于水生动植物的生长,生态修复效果越好㊂3㊀生态修复评价体系在综合考虑植物覆盖度㊁水土保持度㊁原生植物恢复度㊁植物物种多样性㊁护岸型式多样性㊁岸线曲折度等6项指标的基础上,本文提出生态修复效果指数(EcologicalRemediationEffectIndex,EREI)用以定量评价江苏长江岸线生态修复的效果,计算公式如下:EREI=X1YEVI+X2YSWII+X3YNPRI+X4YPSDI+X5YRTI+X6YSTI(12)式中,YEVI㊁YSWII㊁YNPRI㊁YPSDI㊁YRTI㊁YSTI分别是6项指标对应的赋分;X1 X6分别是6项指标的权重,如表1所示㊂在工程应用中,应首先根据修复项目的特点和要求确定各项指标的权重值并进行计算㊂其中,4项主要指标的权重总和为100%,2项附加指标的总权重原则上不超过10%㊂表1㊀江苏长江岸线生态修复评价指标体系Table1㊀EvaluationindicatorsystemofecologicalremediationalongtheshorelineoftheYangtzeRiverinJiangsuProvince重要程度Importancelevel指标名称Parameter衡量标准Measurement赋分Score权重Weight主要指标植物覆盖度增强型植被指数(EVI)YEVIX1Mainparameters水土保持度水土流失影响指数(SWII)YSWIIX2原生植物恢复度原生植物恢复指数(NPRI)YNPRIX3植物物种多样性植物物种多样性指数(PSDI)YPSDIX4附加指标护岸型式多样性护岸型式指数(RTI)YRTIX5Additionalparameters岸线曲折度岸线曲折度(STI)YSTIX64193㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀㊀㊀在对各项指标进行赋分时,首先应根据岸线所处功能区的实际情况,确定每一项指标的最佳值范围,将其作为等级I的赋分区间㊂然后,设定每个等级之间的区间级差,依次确定等级II㊁等级III㊁等级Ⅳ的赋分区间(表2)㊂表2㊀各项指标赋分等级Table2㊀Specificindexrating等级GradeⅠⅡⅢⅣ赋分Score(Y)1007550254㊀结论与展望(1)植物覆盖度㊁水土保持度㊁原生植物恢复度㊁植物物种多样性㊁护岸型式多样性和岸线曲折度6项指标全面系统考虑了长江岸线生态修复对植物生长状态㊁动物生存条件和岸坡稳定等方面要求㊂(2)江苏长江岸线生态修复评价指标体系通过主要指标和附加指标相结合的方式,既实现了对生态修复效果的定量化评价,又体现了对生态修复工程设计理念的引导,为长江岸线生态修复的有序推进奠定了基础㊂(3)在对长江岸线生态修复进行评价的过程中,操作层面仍有大量的后续研究工作需要深入开展,如每个指标的权重,各指标在四个等级的取值范围,植物物种调查方法,开展评价的时间节点等,最终形成可用于长江岸线生态修复评价的操作指南或规范㊂参考文献(References):[1]㊀段学军,邹辉.长江岸线的空间功能㊁开发问题及管理对策.地理科学,2016,36(12):1822⁃1833.[2]㊀段学军,邹辉,王晓龙.长江经济带岸线资源保护与科学利用.中国科学院院刊,2020,35(8):970⁃976.[3]㊀PengL,XiaJ,LiZH,FangCL,DengXZ.Spatio⁃temporaldynamicsofwater⁃relateddisasterriskintheYangtzeRiverEconomicBeltfrom2000to2015.Resources,ConservationandRecycling,2020,161:104851.[4]㊀LuoQL,ZhouJF,LiZG,YuBL.Spatialdifferencesofecosystemservicesandtheirdrivingfactors:acomparationanalysisamongthreeurbanagglomerationsinChinaᶄsYangtzeRiverEconomicBelt.ScienceoftheTotalEnvironment,2020,725:138452.[5]㊀宋安琪,季心蕙,赵兵.基于生态修复理论的长江岸线林带景观营造 以扬州市江都经济开发区沿江区域林带景观规划设计为例.园林,2020,(3):71⁃75.[6]㊀周文.基于分层控制的长江经济带生态保护与修复策略研究 以江苏省沿江区域为例//活力城乡美好人居 2019中国城市规划年会论文集.重庆:中国城市规划学会,2019:1119⁃1126.[7]㊀吴鹏.生态修复法律概念之辩及其制度完善对策.中国地质大学学报:社会科学版,2018,18(1):40⁃46.[8]㊀韩博,金晓斌,项晓敏,赵庆利,林金煌,洪长桥,金志丰,胡静,周寅康.基于 要素 景观 系统 框架的江苏省长江沿线生态修复格局分析与对策.自然资源学报,2020,35(1):141⁃161.[9]㊀YuanJ,ZhangGX,ChenL,LuoJQ,YouFY.Experimentusingsemi⁃naturalmeadowvegetationforrestorationofriverrevetments:acasestudyintheupperreachesoftheYangtzeRiver.EcologicalEngineering,2020,159:106095.[10]㊀张云霞,李晓兵,陈云浩.草地植被盖度的多尺度遥感与实地测量方法综述.地球科学进展,2003,18(1):85⁃93.[11]㊀李美丽,尹礼昌,张园,苏旭坤,刘国华,王晓峰,奥勇,伍星.基于MODIS⁃EVI的西南地区植被覆盖时空变化及驱动因素研究.生态学报,2021,41(3):1138⁃1147.[12]㊀王正兴,刘闯,HueteA.植被指数研究进展:从AVHRR⁃NDVI到MODIS⁃EVI.生态学报,2003,23(5):979⁃987.[13]㊀王一帆,徐涵秋.利用MODISEVI时间序列数据分析福建省植被变化(2000 2017年).遥感技术与应用,2020,35(1):245⁃254.[14]㊀邓刚,唐志光,李朝奎,陈浩,彭焕华,王晓茹.基于MODIS时序数据的湖南省水稻种植面积提取及时空变化分析.国土资源遥感,2020,32(2):177⁃185.[15]㊀郑洋,符婵娟,李苏.生态理念与技术在岛屿生态规划中的应用:以重庆中坝岛为例.湿地科学与管理,2020,16(2):19⁃22.[16]㊀姜德文.运用水土流失影响指数评价主体工程设计及水土保持方案.中国水土保持,2010,(12):4⁃6.[17]㊀张峥,陈吉虎,姜德文,赵廷宁.高速公路项目水土流失影响指数的应用研究.水土保持通报,2014,34(2):116⁃119.[18]㊀高国刚,孟秀元.公路绿化中原生植物利用的筛选方法探讨 以山西省阳城市为例.山西交通科技,2019,(2):65⁃68.5193㊀10期㊀㊀㊀廖迎娣㊀等:江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究㊀6193㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀[19]㊀郑元润.大青沟森林植物群落物种多样性研究.生物多样性,1998,6(3):191⁃196.[20]㊀保琦蓓.高速公路施工对原生植物群落的影响评价研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.[21]㊀刘璐,刘志成,杨瑞莹,张任菲,李豪,许晓明.永定河干涸段(卢梁段)河流廊道植物群落数量分类及多样性特征.生态学报,2020,40(24):9129⁃9137.[22]㊀陈书琴,夏建东,王志高,龙锦云.长江马鞍山段沿岸陆生植物分布及多样性研究.安庆师范大学学报:自然科学版,2018,24(4):95⁃100.[23]㊀梁开明,章家恩,赵本良,叶延琼,孔旭晖.河流生态护岸研究进展综述.热带地理,2014,34(1):116⁃122,129⁃129.[24]㊀花全,于小娟,王小会.间隔木桩+桑条秸秆拱生态护岸结构.水运工程,2020,(9):138⁃141.[25]㊀何旭升,鲁一晖,逄勇,李文奇.净水型护岸理念与技术探讨//中国水利学会第四届青年科技论坛论文集.北京:中国水利学会,2008:187⁃191.[26]㊀王勇,云超.自嵌式植生挡墙在栗水河治理中的应用.江西水利科技,2016,42(2):120⁃124.[27]㊀顾鑫,黄浩浩.生态护岸的技术应用.城市道桥与防洪,2019,(3):124⁃126.[28]㊀张云,张建丽,景昕蒂,宋德瑞.近20a来我国海岸线曲折度变化分析.海洋环境科学,2015,34(1):76⁃80.[29]㊀袁芳,陈怀艳,康昕,盛晟,徐驰,刘茂松.岸线形态与近岸底泥元素分布特征的相关性分析.南京林业大学学报:自然科学版,2017,41(2):9⁃14.[30]㊀郭芬芬,胡涛骏,应元康,潘国富,刘彬.近15年洞头五岛海岸线时空变化分析.海洋开发与管理,2019,36(7):25⁃30.。
长江口北支水道萎缩淤浅分析刘曦;杨丽君;徐俊杰;陈勇;恽才兴【摘要】根据1958~2009年长江口北支水下地形实测数据,基于GIS技术进行计算分析,结果表明:长江口北支水道趋于萎缩淤浅,其发展特征表现在河道宽度缩窄、水深变浅、水域面积减少以及河槽容积缩小;其驱动原因为1955年左右的自然河势调整以及几十年来沿岸人工围垦工程;北支萎缩淤浅造成了水道消亡加速、水沙倒灌风险加大.拟应采取修闸建坝等水利设施,充分利用北支水道的价值,减小其负面风险.【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】6页(P35-40)【关键词】长江口北支;冲淤演变;GIS【作者】刘曦;杨丽君;徐俊杰;陈勇;恽才兴【作者单位】上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上海,200072;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P737.12+1长江口北支水道是长江入海的第一级汊道, 流经上海市崇明县、江苏省海门市、启东市入海。
西起崇明岛头部、东至连兴港,全长约83km(图1)。
长江口研究始于20世纪50年代,由陈吉余院士为代表的老一辈学者对长江口开始了系统的科学研究,拉开了我国河口研究的序幕[1]。
近60年来,国内多位学者对长江口北支发育演变[2~5]、水文泥沙[6]、沉积地貌[7~9]、滩涂湿地[10],地质环境[11]展开过科学研究。
随着上海长江隧桥、崇启大桥等重大工程的竣工运营,为长江口北支两岸的发展带来了新的机遇,由此需对长江口北支进行重新定位,以合理规划开发长江口北支水资源、航道资源、后备土地资源和生态资源。
本文在全面收集50年来长江口北支水下地形及相关数据资料基础上,采用GIS技术对长江口北支冲淤演变进行定量分析,重点研究近50年来北支淤浅萎缩的过程和驱动原因,并提出治理对策,为合理开发长江口北支资源提供决策支持。