68824.廢棄河口三角洲的地貌演變過程及趨勢以蘇北廢黃河口三角洲為例

1、摘要蘇北廢黃河三角洲是在本區(qū)自新構(gòu)造運(yùn)動以來地殼持續(xù)下沉的背景下，由黃河于1正81855三蘇北奪淮入海期間形成的，分為陸上三角洲和水F三角洲兩部分。象發(fā)育經(jīng)歷了11281855年黃河在蘇北入海期間海岸線向海推進(jìn)、形成建設(shè)型三角洲階段和1855年黃河改道后海岸線不斷蝕退、形成破壞型三角洲階段。三角洲沉積的主體是淺棕黃色的粘王質(zhì)粉砂層，表層為黃泛沉積物，底層為全新世最大海侵的淤泥質(zhì)海相沉積，總厚度615m，縱向上由扇頂向扇緣增厚至水下三角洲

2、前緣又變薄，橫向上以廢黃河故道中軸處向兩側(cè)變薄。其陸上三角洲以云梯關(guān)為頂點(diǎn)，前緣跨于坪子口和射陽河口之間，呈扇形向海展開、傾斜。次級地貌單元有黃河故道高地、決口扇、黃泛低平地、濱海低平地。潮灘為典型的侵蝕型潮灘，灘面狹窄，表面沉積物粗化，由陸向海分為超潮灘、高潮灘、中潮灘和低潮灘四個沉積帶。其水下三角洲經(jīng)過長期的沖刷侵蝕，目前已經(jīng)形成了一5m以淺坡緩、灘寬的水下淺灘、5lom之間灘窄、坡陡的水下斜坡和lom以深平坦的底床三個地貌單元。廢

3、黃河只角洲的蝕退是本區(qū)海洋動力近百年來侵蝕的結(jié)果。據(jù)實(shí)測資料分析，本區(qū)海洋動力作用較強(qiáng)，波浪以風(fēng)浪為主，波浪對岸灘的作用主要表現(xiàn)為破波對底床泥沙的掀動和懸揚(yáng)E_，經(jīng)常性的破波帶作用范圍為一4m以淺的地帶，3m以上大浪的破波作用可到達(dá)水下斜坡的七部，lom以深的海域基本不受破波作用沿岸潮差小，潮流流速較大，由海向陸減小，流向在一5m以深的海域集中為NNWSSE向，呈往復(fù)流狀態(tài)，向岸流向分散。潮流在一5m以深的水下斜坡和平坦底床區(qū)域可對底床

4、泥沙直接沖刷，在一5m以淺的水下淺灘不能造成沖刷，但可提供較強(qiáng)的輸沙能力。在此動力條件一F不同地形單元的沖淤變化呈現(xiàn)不一致的特征:水下淺灘表現(xiàn)為灘面的不斷展寬和灘面的下切，在有人工護(hù)岸工程的情況下則以灘面的下切為主水下斜坡帶沖刷強(qiáng)烈，灘面高程不斷蝕低，斜坡不斷后退lom以深的平坦的底床地形變化則以輕微沖刷、沖淤相對平衡為主歲在綜合考慮本區(qū)波流共同作用的基礎(chǔ)上，本文建立了W絲%絲后a的燮經(jīng)驗證，效果良好。據(jù)模式預(yù)測本區(qū)岸灘坡度為190時將

5、達(dá)到平衡狀態(tài)。前言入海河流形成的二角洲是河口海岸的重要組成部分，而二角洲廢棄是三角洲演化的重要階段，它主要是由于供給三角洲的沖積河道和分流河道體系發(fā)生轉(zhuǎn)移，原來的三角洲地區(qū)動力條件由徑流作用為主轉(zhuǎn)化為海洋作用為主，入海泥沙減少或斷絕，使三角洲地區(qū)發(fā)生環(huán)境改變，產(chǎn)生的諸如海岸線后退、水下三角洲沖刷夷平的過程(ScratonP.C.1960)。目前，國外的研究主要集中在密西西比河和埃及尼羅河三角洲。如美國密西西比河在過去的6000年間形成了

6、15個朵體(lobe)并依次地被廢棄(FrazierD.E.1967GouldH.R.1970)，其朵體廢棄后在前三角洲濱線附近形成狹窄弧形障壁島，最后發(fā)育為寬闊的水卜淺灘區(qū)(SheaPenland1985)埃及尼羅河三角洲由于上游阿斯旺水壩的修建，使河口區(qū)的入海泥沙減少，止角洲的演化亦呈現(xiàn)出廢棄三角洲的特征(SmithS.E.eta11988FrihyO.E.etal1991)。在國內(nèi)，據(jù)高善明(1981)研究，灤河全新世以來先后形成

7、了5期三角洲，其中4期已處于廢棄之中。由于泥沙供應(yīng)的斷絕，各廢棄三角洲的演變進(jìn)入在海洋動力作用下全面的侵蝕改造過程，漸漸演化為砂壩一瀉湖體系，并且隨著海洋改造作用的進(jìn)行，瀉湖的封閉度逐漸降低(李從先，1983，劉益旭，1994)。且根據(jù)所處的自然條件不同而具有不同的演變方式?，F(xiàn)代黃河三角洲也存在廢棄現(xiàn)象(任于燦，1994)，據(jù)研究黃河自1855年以來已有過較大的改道12次，先后形成了大小不同的10個葉瓣〔龐家珍，1979，成國棟，198

8、7)，三角洲葉瓣一經(jīng)廢棄，河口沙嘴快速蝕退，水下地形上部侵蝕強(qiáng)，下部侵蝕弱或略有堆積，使水下三角洲特征消失，成為正常的淺海地形。而實(shí)際_匕廢棄河口水下三角洲的夷平和岸線的后退等海岸地貌的演變過程實(shí)質(zhì)上是海岸岸灘剖面在海洋動力作用下不斷侵蝕、岸灘形態(tài)不斷調(diào)整、以使岸灘形態(tài)和泥沙水動力特性與海洋動力特性之間達(dá)到平衡的演變過程。因而對岸灘剖面的研究海岸環(huán)境變化研究中重要的一個方面。國內(nèi)外對岸灘剖面的演變特性及其影響因素的研究卻是由來已久。早期

9、多為諸如對潮間帶沉降結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征等靜態(tài)的描述，可以Johnson(1919)為代表。自20世紀(jì)50年代以來，岸灘剖面研究引入了動力學(xué)的內(nèi)容，研究者逐漸嘗試用數(shù)學(xué)模型劉海灘剖面特征和變化過程進(jìn)行定量分析，并將模型與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，如Bakker(1969)Perlin(1979)，砂村繼夫(1981)Dean(1973)等口Hanson(1989)建立的GENSIS模型可以預(yù)報工程條件下岸線的變化，己被美國陸軍工程兵部隊推薦使用(Nat

10、ionalResearchCouncil1990)。而Postma(19541961，1967)、Stmaten和Kuenen(1957)、Harrison和Owen(1974)、Partheniades(19621971)Wells(19811983)Carling(1982)Metha(19901997)則對岸灘上的波浪、潮流或二者相互作用的水動力特性、泥沙的沖淤特性進(jìn)行了現(xiàn)場和室內(nèi)研究。PD柯馬爾(1985)系統(tǒng)地論述了海灘過程及

11、沉積作用。在國內(nèi)，陳吉余(1961)“4次對渤海灣南岸淤泥質(zhì)岸灘的平衡剖面塑造過程進(jìn)行了研究，EW(1963)對岸灘特征進(jìn)行了探討。此后逢自安(1980)討論了浙1:港灣淤泥質(zhì)海岸S型剖面形態(tài)特征。f寶燦(1989)虞志英(1979)、劉蒼字(1980)對蘇北連云港地區(qū)岸灘演變過程、沉降特征、沉降模式及泥沙運(yùn)移和沖淤趨勢作了探討。賀松林(1987)從潮灘水動力特征和泥沙運(yùn)動基礎(chǔ)上，闡述潮灘剖面的塑造機(jī)理，并提出淤積性潮灘的地貌分帶性。陳