胶东半岛南部典型海湾地貌过程对人类活动的响应研究

在全球变化时间尺度上，选定胶东半岛南部的代表性海湾- - 丁子湾为研究对象，以最近60年来的气象水文观测数据、地貌演变资料为基础，把3S技术、时间序列分析、数值模拟等方法与野外考察、测量、采样、沉积物分析等地貌学方法相结合，研究最近60年来胶东半岛南部溺谷河口-潮汐汊道海湾海岸地貌过程对人类活动的响应问题。研究内容包括河口水文过程演变、海湾沉积动力过程演变、海湾动力地貌过程演变及三者之间的联系机理，研究目标是揭示最近60年来丁字湾地貌过程演变规律和趋势，建立溺谷河口-潮汐汊道系统对人类活动的地貌响应模式，拟解决关键问题是河口河道、潮汐汊道、滩涂潮沟之间的动力地貌联系及其对人类活动的响应机制。创新之处是综合利用多时相遥感影像解译、时间序列分析、潮流数值模拟和地理信息系统等方法，揭示最近60年来溺谷河口-潮汐汊道海湾海岸动力地貌过程对人类活动的响应机制。

项目研究任务是探讨胶东半岛南部海湾对人类活动的地貌响应，建立溺谷河口—潮汐汊道系统对人类活动的地貌响应模式。经过3年的研究，已完成了预定研究内容，实现了预期研究目标。目前，已发表研究论文15篇。其中，SCI收录3篇，EI收录3篇，重要学报4篇。毕业河口海岸地貌与环境方向硕士生5人，1篇学位论文评为山东省优秀硕士学位论文。所取得主要进展如下：. 最近50年来，胶东半岛年降水量大部分站点1980年、部分站点1966年突变减少。受流域降水减少及大面积梯田开垦、苹果种植等土地利用对下垫面的影响，胶东半岛主要河流入海年径流量、年输沙量突变减少, 且输沙量较径流量减少更明显。其中，径流1966年出现较大波动，到1980年发生突变减少；输沙先后在1966、1980年突变减少。另一方面，1980S年代10年中，随着沿海水产养殖业快速发展，胶东半岛南部海湾滩涂被大面积、快速围垦，海湾纳潮面积和潮流运动边界发生了剧变。. 1980S年代以前，胶东半岛南部的丁字湾、乳山湾、靖海湾、五垒岛湾等4个典型溺谷河口-潮汐汊道海湾均处于涨潮不对称，各海湾地貌冲淤总体上为淤积状态，海湾地貌空间演替趋势是自潮汐汊道向潮滩、潮滩向海积平原依次转换。1980年以后，在潮滩和平原间形成了连续的养殖池带，局部养殖池甚至直接毗邻潮汐汊道。1989年以后，随着滩涂集中围垦期的结束，各个海湾的潮汐汊道和潮间滩涂逐渐趋于稳定。. 1980S年代以后，4个溺谷河口-潮汐汊道海湾中，乳山湾仍处于涨潮不对称状态但是不对称程度降低，丁字湾等则转为落潮不对称状态。数值模拟显示，丁字湾1971～1989年平均潮差变大、涨潮历时缩短、涨潮流速变大，落潮历时增长、落潮流速变小；而1989～2009年平均潮差变小、涨潮历时增长、涨潮流速变小，落潮历时减少、落潮流速变大。定量遥感反演表明，丁字湾潮滩表层沉积特征在1980年前后突变，此后潮滩表层沉积物较此前粒径明显变细。. 因此，在1980年前后入海径流-泥沙突变减少背景下，胶东半岛南部溺谷河口-潮汐汊道海湾对1980S年代滩涂大面积快速围垦的动力地貌响应非常灵敏，但这种动力地貌调整在大面积围垦结束后很快趋于稳定，动力、沉积和地貌在新的条件下达到平衡。据此，对Dronkers的模式进行了改进，建立了基于涨落潮不对称的海湾动力地貌演变模式。