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黄河三角洲40年来的时空变迁 沧海桑田在这里得到了最好的印证

 9tx22v工人 2019-12-16

黄河三角洲40年来的时空变迁 沧海桑田在这里得到了最好的印证

(图)黄河三角洲卫星俯瞰图

滔滔黄河,奔腾东流,挟带着黄土高原的大量泥沙,在山东省垦利县注入渤海。黄河从1855年在兰考铜瓦厢决口北徒,由原来注入黄海改注入渤海。在入海的地方,由于海水顶托,流速缓慢,大量泥沙便在此落淤,填海造陆,经过百年来的沧海变化,形成黄河三角洲。

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1855前后黄河河道

黄河三角洲是我国三大河口三角洲之一,位于渤海湾南岸和莱州湾西岸,可分为古黄河三角洲和现代黄河三角洲两部分。现代黄河三角洲是指1855年黄河改道入渤海后淤积形成的、以宁海为顶点,东起淄脉沟,西至徒骇河,向海伸展到16m等深线附近的扇形堆积体,面积5400多平方公里。

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黄河

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黄河三角洲

现代黄河三角洲

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huang-he-san-jiao-zhou黄河三角洲

黄河三角洲是一典型扇形三角洲,由黄河填海造陆而形成,属河流冲积物覆盖海相层的二元相结构。由于黄河泥沙大量沉积, 导致黄河三角洲不断向海洋延伸, 为世界上最年轻的陆地之一。作为最新成陆的黄河三角洲地区,陆海相互作用强烈,并涉及到入海流路的多次改道,其海岸线的演变快速而复杂,大量的未利用土地有待开发。

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黄河三角洲

黄河三角洲地理位置独特,自然条件特殊,生态环境敏感脆弱。该地区地下水浅埋,且盐分含量很高,对土壤盐渍化及植被生长发育具有重要影响。此外,还受到黄河下游调水调沙及生态补水等人为活动影响。

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黄河三角洲春夏秋冬

研究结果表明,1976年以来黄河三角洲的岸线形态及长度均发生了较大变化,其中北部的刁口河流路区岸线向内陆蚀退明显,以海洋侵蚀作用为主,属于蚀退型海岸;清水沟流路区的岸线整体向海域推进,海岸处于进淤状态,属于强淤进型海岸。

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中国的黄河是地球上沉积物填充最多的河流。从巴颜喀拉山脉一直流到渤海。

黄河三角洲岸线变化频繁而快速,黄河的入海流路、水沙量、降水量等是影响黄河三角洲岸线变化的重要因素;行水期黄河三角洲岸线一般以淤进造陆为主,停止行河岸段,海岸侵蚀后退速率趋于缓慢,逐渐地变得相对稳定,在长时间不行水的海岸段,岸线基本保持稳定,随着黄河三角洲海岸带人类工程经济活动的加剧,该区域的海岸线演变受人类的影响越来越大。

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黄河入海口海岸变迁示意图1855-1934

黄河口与历史上黄河下游河道变迁

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河口变迁

黄河口位于山东省东营市东北部的现代黄河入海口,在山东省北部渤海湾和莱州湾之间(37°05′~38°20′N,118°30′~119°30′E)。行政区划划分为东营、河口两区和广饶、利津、垦利3县,大致为现代黄河三角洲的范围。以渔洼为顶点的扇面,西起黄河三角洲北部河口区下辖挑河,南到垦利县宋春荣沟。

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2013年5月黄河三角洲刁口段附近 etm融合影像

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2013年5月黄河三角洲刁口段附近 etm融合影像

从周定王五年(公元前602年)记载第一次黄河改道至金代初期的1700年间,黄河在现行河道以北来回摆动,流入渤海。南宋建炎二年(1128年),东京(今开封市)留守杜充决开黄河大堤,企图阻止金兵南下,黄河夺淮河入黄海,在现行河道以南迁徙不定。清咸丰五年(1855年),黄河在铜瓦厢(今河南兰考东坝头)决口,夺大清河入渤海(即现行河道)。1938年国民党政府扒开郑州花园口黄河大堤,黄河改道入淮河,1947年花园口口门堵复,黄河回归现行河道。

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黄河三角洲入海口

历史上,黄河下游决口改道十分频繁,据统计,自周定王五年(公元前602年)至清咸丰五年(1855年)铜瓦厢决口改道的两千多年间,改道共有26次。大体上以孟津为顶点,在北抵津沽,南达江淮的广大平原上,都是黄河决口改道迁徙的地方。

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近42年黄河口海岸线遥感监测与变迁分析

从遥感影像解译图上看自1964年至今, 出现了“黄龙摆尾”——黄河流路发生了3次较大的变化,由北部的刁口河流路转变为现行东部河口的清水口流路。两大黄河入海流路期间,黄河尾闾还发生了数次小的摆动。其中,1973年以前至1976年,黄河流路为刁口河入海流路,其间河道摆动。清水沟流路自1976年5月,黄河在罗家屋子进行人工截流成功,炸开西河口引河挡水坝,刁口河流路终止变道,黄河改道东流,改由清水沟入海,这期间黄河入海流路处于不太稳定的状态,分流河道及入海口的位置发生过多次小的变迁,但基本都在目前的河口位置做小幅摆动,1996年7月以后,黄河在清汊断面处经人工改道,向河口东北方向入海,2007年8月至2014年自然改道形成黄河的当前流路。

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1973— 2014年黄河口海岸线变迁

黄河三角洲海岸线时空演变

1976年5月黄河改道清水沟以后,由于黄河每年都携带巨量泥沙进入河口地区,受泥沙输运及该区域海洋动力条件的影响,黄河三角洲海岸线演变更加剧烈,变化复杂。因此,1976年以来的这段时间能很好地反映40多年来河口海岸的演变。

01海岸线长度变化

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黄河口海岸线长度变化

黄河口海岸线的总长度在整体上呈现增长趋势。1973―2014年间黄河口海岸线长度发生了巨大变化,1973年海岸线长度约为236.62 km, 2014年海岸线长度增加到535.82 km。 按照海岸线长度的变化强度, 可以将其分为3个阶段: 1973―1991年为较快增长阶段, 1992―2000年为缓慢增长阶段, 2001―2014年为快速增长阶段。

黄河三角洲海岸线长度稳定增加,但是由于人类生产活动的不断增强,人工海岸线长度占比不断增加,主要类型为人工堤坝、盐田、养殖围堤等。

02海岸带面积变化

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海岸带面积变化

黄河泥沙的淤积在海岸带造陆, 海水的侵蚀则不停地蚀退新增长的陆地。总体来看, 海岸线淤进与蚀退并存, 沧海桑田在这里得到了最好的反映。

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拍摄于1995年9月18日,与前几年相比,黄河三角洲的东南部逐渐变长、变窄。

1976年黄河改道清水沟流路以后,清水沟口门发生淤积的同时刁口河口门由于失去泥沙补给发生侵蚀,整个黄河三角洲面积在1976-1984年间呈现增长趋势,1984年以后呈下降趋势,虽稍有起伏,但趋势不变,到 2010年下降到最低,2010年之后呈逐年增长趋势,但增长幅度很小。

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拍摄于1999年10月7日。由于入海口东南部的航道在1996年被封锁,迫使黄河从东北方向入海。

1996-1999年,沙嘴的形态随着黄河入海泥沙的多少有淤有蚀,河口口门走向不断向东偏北方向调整,这一阶段共向海中淤进了 5.36km,造陆面积约为19.13km²,1999-2003年入海沙嘴形态随着水沙变化发生淤进、蚀退交替变化。2004年开始进行口门疏浚试验工程,再加上汛期的调水调沙,洪水冲刷改变河道,使口门位置向南偏移。2004年汛后至2006年汛前,入海河道都是单一顺直入海,并向前延伸,沙嘴形态由宽沙嘴逐渐变为“楔形”。从2006年汛期开始,由于汛期洪水漫滩,汊河从北侧沙嘴散乱入海,淤积成小沙嘴,并在 2007年汛期迅速发展,河道宽度增大,主流从此汊河入海,成为黄河入海的主汊道。原入海河道在北岸出汊部位由于泥沙淤积导致河道宽度变窄,基本不过流。到 2008年,随着黄河继续入海,并形成2股汊河,使入海口门前沙嘴迅速淤积。2014年与1976年相比较,黄河三角洲陆地面积侵蚀了101.55km²。

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拍摄于2004年9月10日。自1999年以来的5年里,新的半岛逐年加厚。

由于黄河两岸堤防的日益完备, 黄河尾闾段已经不再任意游荡摆动或改道, 因而现在大部分海岸处于蚀退状态, 以海洋作用为主, 淤积主要在当前黄河河道地段。

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拍摄于2009年6月20日。

03海陆交替过程

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1976年至2013年黄河三角洲海岸海岸线动态观察

研究表明,1973-2014年黄河口海岸线演变具有明显的时空差异性, 进淤与蚀退并存。

北部海岸蚀退

1977至今, 北部海岸线段以海洋侵蚀作用为主, 大部分海岸处于蚀退状态, 部分岸段的最大蚀退速度达到-128.47 m/a。总体上, 北部海岸属于蚀退型海岸, 变化特征在时空上的差异显著。

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中部海岸淤进

中部岸段一直向海延伸,尤其是1976年黄河再次发生改道后, 河水东流, 经清水沟入海。由于黄河夹带有大量的泥沙沉积, 大部分海岸处于进淤状态, 最大变化速率达619.46 m/a。因此, 1973―2014年中部岸段以黄河泥沙淤积为主, 属于强淤进型海岸。

南部海岸蚀退

南部岸段一直向陆退缩, 以海洋侵蚀作用为主; 1973年至今大部分南部海岸处于蚀退状态, 部分岸段的最大侵蚀速度达到-86.11 m/a。由于南部岸段是历史上黄河部分支流从宋春荣沟入海时的堆积。如今黄河两岸堤防的日益完备, 黄河尾闾段已经不再任意游荡摆动或改道, 没有泥沙淤积, 属于强蚀退型海岸。

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1995年10月

黄河泥沙的淤积和海水侵蚀是该区域海岸线变化的两大大核心驱动力。海岸线的进淤与蚀退状况与黄河流路直接相关。历史上的黄河三角洲海岸属于进淤型海岸; 但是, 随着黄河两岸堤防的日益完备, 黄河尾闾段已经不再任意游荡摆动或改道, 因而现在的大部分海岸处于蚀退状态, 以海蚀作用为主, 淤积主要发生在现在的黄河流路地段。

人类活动是叠加在以上两大自然驱动力基础上的第三驱动力。人类对海岸(线)带的改造,例如盐田、港口及养殖场等建设以及海岸带资源的开发利用, 增加了区域岸线变化特征的时空复杂性。

黄河三角洲目前已经被广泛开发,黄河流路的大幅度、频繁摆动已经不太可能。由于黄河尾闾的抬高,加之近几年黄河来水来沙量的减少,根据三角洲发育规律,推测新亚三角洲的面积不会很大。

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