强潮河口与岛屿峡道复合系统的地貌演化及机制-以瓯江口为例

There has been a rising concern in the estuarine processes under the combined effects of natural changes and anthropogenic activities within the framework of global change. Comparing with large scale estuaries, the extent of researches on meso-and micro-scale estuaries is insufficient to meet the requirements of socioeconomic development in the coastal region. This project aims to conduct a systemic observation on a coupled macrotidal estuary and tidal channel system, using Oujiang Estuary as an instance. The primary work plan includes: (1) analyses on river runoff variation and the response to human activities based on historical data collection over past 60 years; (2) study on the sediment dynamic processes and mechanisms of the estuary-tidal channel system, using in situ observation techniques and numerical modeling; (3) investigation on the morphological evolutionary patterns of the estuary-tidal channel system and its response to natural factors and human activities, based on comparative study on the historical datum and digitized bathymetric maps, together with the simulation of the influences of key historical events on the geomorphology; (4) comprehensive analyses on sediment dynamics, morphological change and stratigraphy to reveal the interaction between estuary and tidal channels and to propose the evolutionary model of the coupled estuary and tidal channel system. This work will benefit the theoretical studies on the coastal and estuarine science and the knowledge of anthropogenic impacts on coasts, and further provide scientific base for the exploration, planning and management of estuaries and islands.

自然变化与人类活动双重影响下的河口过程一直是全球环境变化研究热点。与大河口相比，中小河口研究的广度和深度远远不及，难以满足沿海社会经济发展需求。本项目以瓯江河口与岛屿峡道复合系统为对象，开展系统性研究：（1）收集流域长序列水沙通量资料，统计分析近60年来流域来水来沙通量过程及对人类活动的响应；（2）综合运用实测资料与三维水动力数值模拟手段，探讨河口与峡道系统的沉积动力变化过程及机制；（3）对多期地形地貌数据进行标准化处理与对比分析，研究河口与峡道系统地貌演变规律，利用动力地貌模型来模拟关键历史事件对地貌演化过程的影响，辨识人类活动与自然因素在地貌演变中的作用；（4）基于沉积动力、地貌演变与沉积地层学分析，研究河口与峡道相互作用，建立强潮河口与岛屿峡道复合系统的地貌演化模式，开展趋势预测研究。研究成果将丰富强潮河口演变和人类活动影响的科学认识，为河口与岛群区域综合开发与管理提供科学依据。

自然变化与人类活动双重影响下的河口过程一直是全球环境变化研究热点。与大河口相比，中小河口研究的广度和深度远远不及，难以满足沿海社会经济发展需求。本项目以瓯江河口与岛屿峡道系统为主要研究区域，开展系统性观测研究：（1）收集瓯江等山溪性河流长序列水沙通量资料，统计分析近60年来流域来水来沙年际和季节变化，研究表明降雨是主要控制因素，而流域水库电站建设导致洪季流量减少和枯季流量增加。（2）运用周日连续站、走航观测与三维数值模拟手段，研究洪枯季水沙分布与变化特征，分析洪枯季水沙动力场及对河口工程的响应。（3）收集1931年以来多期水深地形资料，开展水深和浅地层剖面测量，对长序列水深地形数据进行统计分析，研究近百年来瓯江河口地貌演变。河口段，1964年前，为典型游荡性河段，滩槽地形交替，河势变化不定； 1964-2000年，护岸围垦和航道治理工程陆续兴建，河道束窄，滩槽地貌逐步归并，河势趋于稳定；2000年以来，河势稳定，边滩淤积，深槽冲刷。口外海滨与峡道段，地貌总体格局未发生变化，自北向南浅滩、水道相间分布。2000年前，该区域海岸工程较少，各地貌单元处于自然状态。2000年后，随着温州浅滩围垦与灵霓北堤等建设，北口口外海滨区三角沙、中沙等不断萎缩后退，中水道、北水道加深扩展，口外的黄大峡水道处于稳定淤积状态。南口口外海滨区，整体上处于促淤淤涨的新阶段。（4）近百年来瓯江河口冲淤变化剧烈，具有明显的区域性和阶段性特征。总体上，河口段以冲刷为主，口外海滨段的滩槽处于冲淤交替状态。（5）从入海径流与河口各区段容积关系来看，径流年际变化是影响瓯江河口区冲淤年际变化的主要因素。沿岸围垦与整治工程，引起河道束窄，导致滩、槽地貌归并，也是河口总体冲刷的重要原因。南口潜堤引起南、北口分水分沙变化，是北口持续冲刷、南口淤积的重要因素。