浙江沿岸泥区的沉积物滞留系数及其淤积潜力

Mainly due to the huge amount of sediment discharge from Changjiang River and local rivers, the mud deposits along Zhejiang coast keep an overall state of aggradation over the last 100 years. Based on the above understanding, recent reclamation planning of Zhejiang Province is quite abitious and shows an optimistic attitude that tidal flat in Zhejiang coast will keep the trend of siltation after reclamation. However, the river sediment flux into the sea has been greatly reduced during latest decades under the impact of human activities. Recent study has demonstrated that Changjiang underwater delta is in critical state from siltation into erosion. It is urgent to understand the response of sedimentation process over the mud areas along Zhejiang coast, to the south of Changjiang underwater delta, and corresponding measures should be adopted. By introducing the concept of sediment retention index, this proposal focuses on the relationship between total deposition and sediment supply over Zhejiang coastal mud areas. With the help of deposition rate measuring techniques, sediment tracer analysis and sediment budget analysis, sediment retention index can be calculated. On the basis, time lag of reduced sediment flux and its impacts over the Zhejiang coastal muds will be predicted from north to south. The proposed research will enrich the scientific understanding of the effects of global change and human activities, and puts forward some constructive suggestions for marine resources assessment, disaster prevention and mitigation, and decision-making concerning coastal zone development strategies.

浙江沿岸泥区百年来的沉积总体保持淤长态势，其物源主要是长江及浙江入海河流输送的泥沙。基于此，浙江省近期的围垦规划对于围垦后潮滩淤长态势保持乐观。但是，在人类活动影响下，河流入海泥沙通量已经大幅减少，有学者认为长江三角洲水下岸坡已经处于从淤积向侵蚀转换的临界状态，因此，亟需研究浙江沿岸泥区的响应。引入沉积物滞留系数的概念，从浙江沿岸泥区的沉积总量与泥沙供应量之间的关系入手，采用多技术手段估测百年来各时段的沉积速率,并评价相应时段的沉积物平衡状况。在此基础上，利用多种示踪物质和时标对浙江沿岸泥区进行空间分区、时间分段的沉积物滞留系数计算，分析长江入海物质向南输运的时间滞后与物质滞留过程，预测长江入海泥沙大幅减小的情况下浙江沿岸泥区沉积态势可能发生的的变化。研究成果将丰富全球变化和人类活动影响的科学认识，为海洋和海岸带资源的评估、沿海开发利用战略决策与防灾减灾提出建设性意见。

浙江沿岸泥区长期保持淤长态势，其物源主要是入海河流输送的泥沙。但是，今时河流入海泥沙通量已经大幅减少，因此，亟需研究长江三角洲及其远端泥沉积(包括浙江和福建沿岸泥质沉积带)的响应，以积极应对全球变化和人类活动带来的影响。.在项目执行期间，与南京大学牵头的重大科学研究计划合作进行了覆盖流域—河口—海岸的大范围沉积物采样，进行了多指标的沉积学测试，分析计算了210Pb放射性活度和沉积速率，对长江水下三角洲及其远端泥整体的物质供应、输运和沉积进行了框算，并对河流入海泥沙大幅减小的情况下研究区沉积态势可能发生的变化进行了定性的预测，取得如下原创性认识。.1、沉积物收支。研究区的沉积物来源包括大陆河流（长江及浙闽沿岸中小河流）、台湾西海岸河流、南黄海等，百年尺度平均值为645 Mt/yr(535–725 Mt/yr)；同期沉积通量为683 Mt/yr(390–976 Mt/yr)。沉积物收支基本平衡。.2、滞留系数。百年尺度内，长江水下三角洲、浙江沿岸泥和福建沿岸泥的沉积物滞留系数分别为0.35、0.86和1.00。文献分析显示，冰后期长江三角洲的沉积物滞留系数经历了低—高—低的变化，其中7000~2000 yr以来的滞留系数0.68为高值，可能反映着该期长江泥沙主要于用充填河口湾。.3、沉积格局。由于长江入海泥沙已由20世纪80年代之前的500 Mt/yr减少到三峡大坝建成后的140 Mt/yr，研究区正在发生由持续快速淤积向三角洲生长停滞甚至转向侵蚀的系统状态转换。从北向南，这一系统转换过程的程度在减缓、时间进程有滞后。.4、其他认识。（1）海洋沉积物的示踪研究要同时回答“源”和“量”的问题。试验性研究表明，以往常用的示踪物或替代性指标往往只能回答其中一个问题。未来应该寻求兼有源和量两种功能的示踪物，或者把具有其中一种功能的指标结合起来，以达到完整示踪的理想要求。（2）210Pb直接定年的上限为110-155 yr。压实效应、仪器检出效率、定年计算模式和后期扰动等多种因素导致沉积记录的年限不足100 yr。.以上研究成果将丰富全球变化和人类活动影响的科学认识，加深河口—水下三角洲—内陆架沉积体系的物质转运与沉积过程的了解，有利于在人口密度高、人类活动强、经济密集的区域评估海岸带资源，进行可持续开发利用战略评估和防灾减灾的应对措施优选。