最近50年来莱州湾东部侵蚀砂岸动力地貌演变研究

Because of the notable changes of land use/land cover and decrease of river sediment load along the eastern Laizhou bay (the Bohai sea) in recent fifty years, we propose to study the morphodynamic evolution of erosional sandy coast along the eastern Laizhou bay which is regarded as a unitive coast system made up of four neighbouring headland-bays with the comprenhensive usage of several relevant methods, such as field investigation, 3S (RS/GPS/GIS) technologies, sediment analysis,numerical coast morphological analysis and numerical hydrodynamic model. The main research contents of this program include the coastal morphological evolution,coastal erosion-sedimentation changes,coastal morphological response to human activities of the eastern Laizhou bay in recent fifty years. The key scientific questions of the program are the spatiotemporal distribution characteristics of erosion and sedimentation changes along the sandy coast of headland-bays under human activities in recent fifty years, and the coastal geomorphic response to land use/cover change in recent thirty years and sediment intercept of reservoir in the west-northern Jiaodong peninsula and their coupling response. The research aims of the program include discovering the affecting mechanism of river sediment load decrease and land use/land cover change in the supratidal zong on coastal geomorphic evolution of the coast firstly, investigating the morphological erosion-sedimentation change background, evolution history and differences of spatiotemporal of coastal erosion secondly, and establishing a morphodynamic evolution model of the erosional sandy coast along the eastern Laizhou bay in recent fifty years thirdly. This program has enough relevant research work foundation and some pilot research results. The reseach results of this program will firstly deepen the study on the sandy coast morphological evolution of temperate climate zone under the background of global changes, secondly enrich the knowledge about the coastal morphological response to the land human activities, and thirdly promote the geomorphic mechanism research on the erosional sandy coast.

鉴于最近50多年来莱州湾东部砂质海岸土地利用、河流输沙等变化显著，将其作为由4个岬间海湾构成的整体，综合使用野外调查、3S（RS/GPS/GIS）、沉积物分析、数字海岸分析和数值模拟等方法，研究最近50年海岸动力地貌演变。 内容包括最近50年岬湾海岸地貌演变、人类活动的沉积动力效应、海岸冲淤动态。拟解决的关键科学问题为：（1）最近50年岬湾砂岸冲淤变化的时空分布，（2）最近50年水库拦沙、潮上带土地利用变化的海岸地貌效应及其时空耦合。 目标是揭示河流入海输沙减少、潮上带土地利用变化对海岸地貌演变的影响机制，查明海岸侵蚀发生的地貌冲淤背景、发展过程和时空差异，建立最近50年来莱州湾东部砂质侵蚀海岸动力地貌演变模式。 项目已有较多的前期研究成果和预研究基础。其研究结果可深化全球变化背景下的温带岬湾砂质海岸地貌演变研究，丰富关于陆域人类活动的海岸地貌效应的认识，推进砂质海岸侵蚀发生发展机理研究。

鉴于最近 50 多年来莱州湾东部砂质海岸土地利用、河流输沙等变化显著，本项目将其作为由 4个岬间海湾构成的整体，综合采用地貌学、沉积学与动力学的相关研究方法，系统研究了最近 50 多年来该段岬湾海岸地貌演变、典型人类活动的沉积动力效应和海岸冲淤动态。.结果表明，最近50多年来，莱州湾东部海岸线进退和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。在时间上，同一岸段先后发生了5次岸线进退及进退速率大小的交替，后退岸段占全部岸段比例呈阶段性波动，具有显著的非线性特征。在空间上，不同岸段的进退方向和速率不同，4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东部岸线整体变迁不一致。另一方面，水下岸坡存在平行岸线、相间分布的冲、淤条带，同一岸段不同阶段的冲淤趋势基本相反。.海岸地貌演变的时空差异与人类活动密切相关。上世纪50年代山东半岛地区修建的大量山地水库，对入海河流泥沙和径流起到了明显的拦截效应，导致河流入海河口所在的莱州湾东部砂质海岸发生了强烈的侵蚀后退，并影响了下游松散碎屑岬角相连型水下浅滩（莱州浅滩）的地貌冲淤动态，是最近50多年来海岸蚀退的早期因素。.模拟计算显示，莱州湾东部因水库拦沙导致的海岸侵蚀达到动力地貌平衡的周期约为30年左右，即大致到上世纪90年代初时该岸段海岸蚀退就应逐渐减小或者消失。但是，从上世纪90年代起，该地区海岸侵蚀不仅没有停止，反而进入了一个侵蚀更严重的阶段。其主要影响因素是从上世纪90年代起开始出现的潮上带工厂化水产养殖设施带，导致海岸带波浪作用因效能空间减小而强度增大，并与水库拦沙效应耦合，使山东半岛西北部砂岸持续蚀退并日趋严重。.本项目研究结果深化了全球变化背景下的温带岬湾砂质海岸地貌演变研究，丰富了关于陆域人类活动的海岸地貌效应的认识，对砂质海岸侵蚀发生发展机理研究起到了一定推进作用，为海岸防护规划与设计提供了理论依据。