黃河三角洲40年來的時空變遷 滄海桑田在這裡得到了最好的印證

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(圖)黃河三角洲衛星俯瞰圖

滔滔黃河,奔騰東流,挾帶著黃土高原的大量泥沙,在山東省墾利縣注入渤海。黃河從1855年在蘭考銅瓦廂決口北徒,由原來注入黃海改注入渤海。在入海的地方,由於海水頂託,流速緩慢,大量泥沙便在此落淤,填海造陸,經過百年來的滄海變化,形成黃河三角洲。

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1855前後黃河河道

黃河三角洲是我國三大河口三角洲之一,位於渤海灣南岸和萊州灣西岸,可分為古黃河三角洲和現代黃河三角洲兩部分。現代黃河三角洲是指1855年黃河改道入渤海後淤積形成的、以寧海為頂點,東起淄脈溝,西至徒駭河,向海伸展到16m等深線附近的扇形堆積體,面積5400多平方公里。

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黃河

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黃河三角洲

現代黃河三角洲

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huang-he-san-jiao-zhou黃河三角洲

黃河三角洲是一典型扇形三角洲,由黃河填海造陸而形成,屬河流沖積物覆蓋海相層的二元相結構。由於黃河泥沙大量沉積, 導致黃河三角洲不斷向海洋延伸, 為世界上最年輕的陸地之一。作為最新成陸的黃河三角洲地區,陸海相互作用強烈,並涉及到入海流路的多次改道,其海岸線的演變快速而複雜,大量的未利用土地有待開發。

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黃河三角洲

黃河三角洲地理位置獨特,自然條件特殊,生態環境敏感脆弱。該地區地下水淺埋,且鹽分含量很高,對土壤鹽漬化及植被生長髮育具有重要影響。此外,還受到黃河下游調水調沙及生態補水等人為活動影響。

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黃河三角洲春夏秋冬

研究結果表明,1976年以來黃河三角洲的岸線形態及長度均發生了較大變化,其中北部的刁口河流路區岸線向內陸蝕退明顯,以海洋侵蝕作用為主,屬於蝕退型海岸;清水溝流路區的岸線整體向海域推進,海岸處於進淤狀態,屬於強淤進型海岸。

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中國的黃河是地球上沉積物填充最多的河流。從巴顏喀拉山脈一直流到渤海。

黃河三角洲岸線變化頻繁而快速,黃河的入海流路、水沙量、降水量等是影響黃河三角洲岸線變化的重要因素;行水期黃河三角洲岸線一般以淤進造陸為主,停止行河岸段,海岸侵蝕後退速率趨於緩慢,逐漸地變得相對穩定,在長時間不行水的海岸段,岸線基本保持穩定,隨著黃河三角洲海岸帶人類工程經濟活動的加劇,該區域的海岸線演變受人類的影響越來越大。

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黃河入海口海岸變遷示意圖1855-1934

黃河口與歷史上黃河下游河道變遷

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河口變遷

黃河口位於山東省東營市東北部的現代黃河入海口,在山東省北部渤海灣和萊州灣之間(37°05′~38°20′N,118°30′~119°30′E)。行政區劃劃分為東營、河口兩區和廣饒、利津、墾利3縣,大致為現代黃河三角洲的範圍。以漁窪為頂點的扇面,西起黃河三角洲北部河口區下轄挑河,南到墾利縣宋春榮溝。

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2013年5月黃河三角洲刁口段附近 etm融合影像

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2013年5月黃河三角洲刁口段附近 etm融合影像

從周定王五年(公元前602年)記載第一次黃河改道至金代初期的1700年間,黃河在現行河道以北來回擺動,流入渤海。南宋建炎二年(1128年),東京(今開封市)留守杜充決開黃河大堤,企圖阻止金兵南下,黃河奪淮河入黃海,在現行河道以南遷徙不定。清咸豐五年(1855年),黃河在銅瓦廂(今河南蘭考東壩頭)決口,奪大清河入渤海(即現行河道)。1938年國民黨政府扒開鄭州花園口黃河大堤,黃河改道入淮河,1947年花園口口門堵復,黃河迴歸現行河道。

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黃河三角洲入海口

歷史上,黃河下游決口改道十分頻繁,據統計,自周定王五年(公元前602年)至清咸豐五年(1855年)銅瓦廂決口改道的兩千多年間,改道共有26次。大體上以孟津為頂點,在北抵津沽,南達江淮的廣大平原上,都是黃河決口改道遷徙的地方。

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近42年黃河口海岸線遙感監測與變遷分析

從遙感影像解譯圖上看自1964年至今, 出現了“黃龍擺尾”——黃河流路發生了3次較大的變化,由北部的刁口河流路轉變為現行東部河口的清水口流路。兩大黃河入海流路期間,黃河尾閭還發生了數次小的擺動。其中,1973年以前至1976年,黃河流路為刁口河入海流路,其間河道擺動。清水溝流路自1976年5月,黃河在羅家屋子進行人工截流成功,炸開西河口引河擋水壩,刁口河流路終止變道,黃河改道東流,改由清水溝入海,這期間黃河入海流路處於不太穩定的狀態,分流河道及入海口的位置發生過多次小的變遷,但基本都在目前的河口位置做小幅擺動,1996年7月以後,黃河在清汊斷面處經人工改道,向河口東北方向入海,2007年8月至2014年自然改道形成黃河的當前流路。

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1973— 2014年黃河口海岸線變遷

黃河三角洲海岸線時空演變

1976年5月黃河改道清水溝以後,由於黃河每年都攜帶巨量泥沙進入河口地區,受泥沙輸運及該區域海洋動力條件的影響,黃河三角洲海岸線演變更加劇烈,變化複雜。因此,1976年以來的這段時間能很好地反映40多年來河口海岸的演變。

01海岸線長度變化

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黃河口海岸線長度變化

黃河口海岸線的總長度在整體上呈現增長趨勢。1973―2014年間黃河口海岸線長度發生了巨大變化,1973年海岸線長度約為236.62 km, 2014年海岸線長度增加到535.82 km。 按照海岸線長度的變化強度, 可以將其分為3個階段: 1973―1991年為較快增長階段, 1992―2000年為緩慢增長階段, 2001―2014年為快速增長階段。

黃河三角洲海岸線長度穩定增加,但是由於人類生產活動的不斷增強,人工海岸線長度佔比不斷增加,主要類型為人工堤壩、鹽田、養殖圍堤等。

02海岸帶面積變化

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海岸帶面積變化

黃河泥沙的淤積在海岸帶造陸, 海水的侵蝕則不停地蝕退新增長的陸地。總體來看, 海岸線淤進與蝕退並存, 滄海桑田在這裡得到了最好的反映。

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拍攝於1995年9月18日,與前幾年相比,黃河三角洲的東南部逐漸變長、變窄。

1976年黃河改道清水溝流路以後,清水溝口門發生淤積的同時刁口河口門由於失去泥沙補給發生侵蝕,整個黃河三角洲面積在1976-1984年間呈現增長趨勢,1984年以後呈下降趨勢,雖稍有起伏,但趨勢不變,到 2010年下降到最低,2010年之後呈逐年增長趨勢,但增長幅度很小。

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拍攝於1999年10月7日。由於入海口東南部的航道在1996年被封鎖,迫使黃河從東北方向入海。

1996-1999年,沙嘴的形態隨著黃河入海泥沙的多少有淤有蝕,河口口門走向不斷向東偏北方向調整,這一階段共向海中淤進了 5.36km,造陸面積約為19.13km²,1999-2003年入海沙嘴形態隨著水沙變化發生淤進、蝕退交替變化。2004年開始進行口門疏浚試驗工程,再加上汛期的調水調沙,洪水沖刷改變河道,使口門位置向南偏移。2004年汛後至2006年汛前,入海河道都是單一順直入海,並向前延伸,沙嘴形態由寬沙嘴逐漸變為“楔形”。從2006年汛期開始,由於汛期洪水漫灘,汊河從北側沙嘴散亂入海,淤積成小沙嘴,並在 2007年汛期迅速發展,河道寬度增大,主流從此汊河入海,成為黃河入海的主汊道。原入海河道在北岸出汊部位由於泥沙淤積導致河道寬度變窄,基本不過流。到 2008年,隨著黃河繼續入海,並形成2股汊河,使入海口門前沙嘴迅速淤積。2014年與1976年相比較,黃河三角洲陸地面積侵蝕了101.55km²。

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拍攝於2004年9月10日。自1999年以來的5年裡,新的半島逐年加厚。

由於黃河兩岸堤防的日益完備, 黃河尾閭段已經不再任意遊蕩擺動或改道, 因而現在大部分海岸處於蝕退狀態, 以海洋作用為主, 淤積主要在當前黃河河道地段。

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拍攝於2009年6月20日。

03海陸交替過程

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1976年至2013年黃河三角洲海岸海岸線動態觀察

研究表明,1973-2014年黃河口海岸線演變具有明顯的時空差異性, 進淤與蝕退並存。

北部海岸蝕退

1977至今, 北部海岸線段以海洋侵蝕作用為主, 大部分海岸處於蝕退狀態, 部分岸段的最大蝕退速度達到-128.47 m/a。總體上, 北部海岸屬於蝕退型海岸, 變化特徵在時空上的差異顯著。

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中部海岸淤進

中部岸段一直向海延伸,尤其是1976年黃河再次發生改道後, 河水東流, 經清水溝入海。由於黃河夾帶有大量的泥沙沉積, 大部分海岸處於進淤狀態, 最大變化速率達619.46 m/a。因此, 1973―2014年中部岸段以黃河泥沙淤積為主, 屬於強淤進型海岸。

南部海岸蝕退

南部岸段一直向陸退縮, 以海洋侵蝕作用為主; 1973年至今大部分南部海岸處於蝕退狀態, 部分岸段的最大侵蝕速度達到-86.11 m/a。由於南部岸段是歷史上黃河部分支流從宋春榮溝入海時的堆積。如今黃河兩岸堤防的日益完備, 黃河尾閭段已經不再任意遊蕩擺動或改道, 沒有泥沙淤積, 屬於強蝕退型海岸。

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1995年10月

黃河泥沙的淤積和海水侵蝕是該區域海岸線變化的兩大大核心驅動力。海岸線的進淤與蝕退狀況與黃河流路直接相關。歷史上的黃河三角洲海岸屬於進淤型海岸; 但是, 隨著黃河兩岸堤防的日益完備, 黃河尾閭段已經不再任意遊蕩擺動或改道, 因而現在的大部分海岸處於蝕退狀態, 以海蝕作用為主, 淤積主要發生在現在的黃河流路地段。

人類活動是疊加在以上兩大自然驅動力基礎上的第三驅動力。人類對海岸(線)帶的改造,例如鹽田、港口及養殖場等建設以及海岸帶資源的開發利用, 增加了區域岸線變化特徵的時空複雜性。

黃河三角洲目前已經被廣泛開發,黃河流路的大幅度、頻繁擺動已經不太可能。由於黃河尾閭的抬高,加之近幾年黃河來水來沙量的減少,根據三角洲發育規律,推測新亞三角洲的面積不會很大。

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