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1、人类活动对三角洲演化的影响 以长江三角洲为例,MG0827073 李亚南 南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,2008.12.22,Nanjing University,在三角洲形成和演变过程中,由河流带来的泥沙是具有决定性的一个因素.因此,对流域泥沙的产生和输移产生影响的一切自然(如地震、火山喷发、气候变化等) 和社会因素(各种人类活动) 将对三角洲演变产生影响. 人类自诞生之日起就与河流密不可分.人类在劳动中既改变了自身,也改变了流域系统.目前, 高强度的人类活动已对河流泥沙的来源和输移产生了深刻的影响,并进而对三角洲演变产生了深刻的影响.,2008.12.22,Nanjing Uni
2、versity,对三角洲演变构成重要影响的人类活动,2008.12.22,Nanjing University,2008.12.22,Nanjing University,年径流量和输沙量居世界第四位,口门附近多年平均潮差2.91m, 最大潮差5.05 m,多年平均波高1 m, 最大波高6.2 m,长三角区域概况,长江口呈三级分汊、四口入海格局： 它首先被崇明岛分为南支和北支； 南支又被长兴岛分为南港和北港； 最后南港被九段沙分为南槽和北槽.,2008.12.22,Nanjing University,2008.12.22,Nanjing University,由于北支逐渐淤塞, 近几十年来9
3、5%以上的长江来水来沙经由南支系统入海. 在季风沿岸流、潮流和波浪的综合作用下, 长江入海泥沙有相当一部分向南北和外海扩散, 只有30%50%沉积在北港、北槽和南槽三个主要水沙输出通道口外的水下三角洲.,2008.12.22,Nanjing University,流域(土地) 开发与长江三角洲演变,流域(土地) 开发与三角洲演变关系,从历史的角度来看,存在这样一个基本模式,即: 1.在人类活动初期,由于人口稀少,生产力低下,人类活动以林为主,流域泥沙侵蚀微弱,三角洲伸展缓慢; 2.随着时间的推移,因人口的增加和生产力水平的提高,以及人类活动由林转农,流域侵蚀开始增强,河口延伸速率显著增加,这一
4、过程的延续时间在不同的流域有不同的表现; 3.此后,由于水土保持工作的逐渐开展,流域生态逐渐恢复,河流入海泥沙大大减少,河口延伸速率显著下降.,2008.12.22,Nanjing University,2008.12.22,Nanjing University,水土保持,历史上的长三角,2008.12.22,Nanjing University,流域水库建设与长江三角洲演变,因防洪、发电、灌溉、通航等的需要而建设水库是20世纪人类的一项重要活动.如果没有调水的发生,水库建设一般不会导致河流入海径流的显著减少.但水库建设对泥沙的拦蓄作用却非常明显,导致河流入海泥沙大大减少,河口三角洲也因此伸展
5、缓慢或发生侵蚀.,2008.12.22,Nanjing University,研究表明,尼罗河在阿斯旺大坝建立以前,年泥沙输送量为100*106t-124*106t.而现在,年泥沙输送量仅为以前的10%在Rosetta和Damietta 两大支流河口形成的岬角自20世纪60年代以来遭受了严重的侵蚀,在某些年份海岸后退的速率分别达到100m/a和50m/a. 在西班牙的Ebro河,自上世纪60年代的Ribarroja Mequinenza 水库枢纽建立后,96%的泥沙被滞留.这导致河口三角洲淤涨停止并发生了侵蚀. 美国的科罗拉多河以前的年输沙量为150*106t,由于流域的调水和水库的建设,使入
6、海的泥沙大大减少,并导致河口三角洲发生侵蚀.,2008.12.22,Nanjing University,同世界上的许多河流一样,长江近20-30a的入海泥沙量出现了显著下降,其根本原因是流域筑坝等人类活动. 从解放至改革开放的30a可能是有史以来长江流域在垦植压力下土壤流失最严重的一段时期. 人口的猛增和“以粮为纲”的国策使那段时间的流域植被毁坏达到空前的程度,而20世纪60年代末以来水库的修建热使大量泥沙被拦截在库区,从而使河流入海泥沙量呈不可逆转的下降趋势.,2008.12.22,Nanjing University,三峡工程是世界上最大的河流水利枢纽工程. 它对中下游及河口和近海环境的
7、影响成为国内外关注的焦点.在该工程对三角洲冲淤影响的程度方面一直存在不小的争议. 长江口口门外的水下三角洲对河流来沙减少有敏感的反应.口门外的水下三角洲, 它南北长77km, 西宽71km,面积近5500km2.,2008.12.22,Nanjing University,2008.12.22,Nanjing University,李鹏, 杨世伦等人根据对近10 年来长江入海泥沙量和河口冲淤的对比分析, 探讨水下三角洲冲淤对长江入海泥沙锐减以及三峡工程运行的响应. 结果如下图所示. 结论包括: 三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少; 入海泥沙的锐减是水下三角洲从淤积为主向侵蚀为主转变的主要原因
8、.,2008.12.22,Nanjing University,Diagram,2008.12.22,Nanjing University,流域取水调水与三角洲演变,流域取水调水常与水库建设密切相关,但二者对河流的水沙状况的影响却有不同,如果说水库本身影响的重点在沙,那么流域取水调水则重点在水.在河流三角洲系统中,水沙状况息息相关,水的变化必然引起沙的变化. 主要后果：引起河口三角洲地区的水循环机制和沉积动力机制变化,引发侵蚀；携沙量减少,堆积减慢甚至被侵蚀；地面沉降. 美国,科罗拉多河,密西西比河；中国,黄河；中国,上海.,2008.12.22,Nanjing University,修建中的
9、世界第三大水电站溪洛渡水库(位于金沙江尾闾) 将于2013 年运行, 建成后约70%的上游来沙将被拦截; 溪洛渡之上正在建设向家坝等梯级水库.这将使未来进入三峡水库的泥沙大大减少, 出库泥沙也将随之减少. 加之作为重大国策的南水北调正在逐步实施,流域生态环境的恢复也越来越被重视, 尽管在上游来沙减少的情况下中下游河道会通过冲刷进行补充, 但要达到冲淤平衡还需要一个相当长的过程, 今后一段时期长江入海泥沙量无疑还会在目前的基础上进一步下降. 鉴于目前水下三角洲已经出现冲大于淤的态势, 今后的冲刷很可能继续加强, 对三角洲滩涂资源的可持续利用和海岸防护将构成严重威胁.,2008.12.22,Nanjing University,GS等人做的工作: 探讨大型河流沉积物入海通量减少背景下的河口水下三角洲沉积体系的响应规律； 验证关于长江三角洲生长极限的临界沉积物供给量假说； 探讨水下三角洲沉积速率和碳含量之间关系的假说； 分析悬沙浓度的分布和演化特征、悬沙输运和堆积过程、悬沙运动引起的床面冲淤量，了解长江径流中悬沙浓度减小对水下三角洲动力过程的影响,2008.12.22,Nanjing University,Thank You !,谢谢观看！ 2020,
