鸭绿江河口沉积动力过程对流域人类活动的快速响应

以鸭绿江口及近岸海域为研究地点，采用海洋沉积动力学现场观测与分析、遥感判读解译、放射性同位素年测年、多种同位素示踪等不同研究手段相结合的研究方法，研究其流域入海通量变化下的海域悬沙浓度演化机理、了解其河口浅滩和口外水下线性沙脊的推移质沉积物对流域入海通量变化下的响应机制，分析其沉积记录对流域通量变化的响应，以期在鸭绿江流域-海岸相互作用中的一些重要沉积动力过程和机制的研究上取得进展。其研究结果可与大型河流流域变化对区域海岸带产生的影响进行对比，从而正确认识中小型河流的流域变化在全球海岸带演化中的作用，丰富和加深人们对人类活动影响下的流域-海岸相互作用的认识。另外，该研究对于合理开发鸭绿江河口自然资源、有效保护河口环境，实现河口健康发展也有着重要意义，并可为维护国家领土主权和权益提供科学依据。

本项目通过对以下7个问题的研究，探讨了鸭绿江河口的沉积动力过程对流域人类活动的响应机制：鸭绿江流域的水沙通量时空变化规律、人类活动对鸭绿江河口水沙通量变化的影响、鸭绿江河口的沉积物输运对水沙通量变化的响应、河口地貌演化对水沙通量变化的响应、河口潮滩沉积记录对水沙通量变化的响应，河口潮滩沉积物中有机物和重金属元素对水沙通量变化的响应，以及河口最大浑浊带悬沙浓度对水沙通量变化的响应。.鸭绿江流域入海水沙通量从总体上可分为1958-1970，1971-1995和1996-2009共3个阶段性变化，且3个阶段的水沙通量呈现阶梯状下降。水库修建和流域覆被变化是导致鸭绿江入海水沙通量变化的最主要的两个原因。.与以往相比，鸭绿江河口浅谈及口外线性沙脊的沉积物输运呈现复杂的趋势，总体是5m等深线以浅的沉积物由海向陆运动；5-20m等深线的沉积物由陆向海运动，20m等深线以深的沉积物由海向陆运动。.与水沙通量变化相适应，河口地貌随之发生显著变化。1940年水丰电站大坝建成后，中水道的浅滩逐渐遭受冲刷；而薪岛-黄金坪之间的浅滩不断淤积，形成了绸缎岛。1980年以后，中水道作为主要的水流通道。虽然鸭绿江流域入海悬沙通量的不断减小，但其河口西岸的潮间带仍不断向海推进，而河口浅滩开始不断增多，显示出人类活动影响下的鸭绿江河口地貌仍在发生着一系列复杂的变化。.从总体来看，在1950-1980年间，柱状样粒度变化主要受流域土地利用/覆盖变化，以及修建水库的双重影响。1980-1990年间的柱状样粒度的变化主要反应了流域径流冲刷强度。柱状样的粒径自1990年开始出现逐渐增粗的现象，相应的粉砂敏感组分含量也急剧增加。在这一时期，潮间带虽然并未随着河流入海悬沙通量的不断降低而停止淤涨，但沉积物的来源可能发生了变化，导致沉积物变粗。.鸭绿江潮间带柱状沉积物的重金属和有机物的含量变化也和流域水沙通量变化密切相关。1940年以前，自然演变对鸭绿江河口西岸潮间带的重金属和有机物的来源和分布控制明显。1940年来至今，人类活动对西岸潮间带重金属和有机物分布的控制作用日益凸显。.解译的初步分析表明，自1990年代中期开始，鸭绿江河口洪季最大浑浊带的悬沙浓度有不断减小的趋势，而枯季悬沙浓度则先从1980 -1990年代中期不断增加，之后又不断减小，而这种变化和鸭绿江入海的水沙通量变化密切相关。