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        遼河口海岸線演變特征及沿海灘涂特性分析

        2019-06-25 08:17:10陳文熙
        水利規(guī)劃與設計 2019年6期
        關鍵詞:分析

        陳文熙

        (遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局),遼寧 沈陽 110003)

        遼河口地區(qū)是我國海岸線的最北端,東起大清河河口,西至小凌河河口[9- 10],河口地區(qū)灘涂演變趨勢及再生能力分析對科學制定遼河口海岸灘涂開發(fā)治理管理規(guī)劃[1],實現(xiàn)河口區(qū)海岸灘涂可持續(xù)開發(fā)利用,對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展以及社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的推動作用[2]。當前,河口演變趨勢及其灘涂特性分析逐步得到國內(nèi)學者的廣泛關注和研究[3- 8],但對于遼河河口演變趨勢分析還較少,為此本文對遼河河口近20年演變趨勢及其岸線特征進行分析,并重點對其灘涂特性進行分析。

        1 遼河河口概況

        遼河口地處遼寧省南部的區(qū)域,起源于大清河河口,西部起點為小凌河的河口,北面從大遼河的三岔河水文站(距離遼河口的距離為96km),繞陽河的王回窩堡站(該站點距離遼河口的距離為63km)以及遼河干流六間房水文站(距離遼河為121km),以這三個站點為界線。該邊界區(qū)域有三個獨立出海口,從東向西分別為大遼河口、遼河口(雙臺子河口)以及大凌河口,位于盤錦市、營口市以及錦州三個城市,總面積達到6330km2。其衛(wèi)星影像如圖1所示。

        圖1 遼河河口衛(wèi)星影像圖

        2 遼河河口岸線演變特征分析

        2.1 岸線變化分析

        結(jié)合遙感影像數(shù)據(jù)對遼河河口不同區(qū)域的岸線演變進行分析,分析結(jié)果見表1。

        遼河口的岸線變化如圖2所示。從圖2可看出,相比于其他幾個河口,雙臺子河口岸線變化最小,從1991—2000年其海岸線總體向渤海東側(cè)方向推進28.3m,向西側(cè)推進62.0m,對于整個渤海海域而言,海岸線的總體推進速度較慢,雙臺子河口岸線處于一個較穩(wěn)定的侵蝕基面,岸線變化較為穩(wěn)定,從圖中還可看出大凌河口岸線出現(xiàn)不同程度的淤積,且逐步向東側(cè)進行轉(zhuǎn)移。

        2.2 沖淤變化分析

        2.2.1大遼河

        大遼河屬于典型的感潮河段,在枯水期,大遼河潮流邊界可達到太子河的官草溝區(qū)域附近,潮流變化最遠可以達到三岔河區(qū)域,1963—1975年期間,田莊臺以上河道主要是受到洪水沖刷影響,河道主槽泥沙沖刷量為8064萬m3,受洪水影響,河道的沖刷深度達到0.48m。1975—1982年由于無大洪水,大遼河區(qū)域主要受到河道淤積的影響,主槽河道的泥沙淤積量達到3700萬m3,具體沖淤變化情況見表2。

        表1 遼河口岸線演變統(tǒng)計表

        圖2 遼河口岸線變化

        表2 三岔河~田莊臺河段沖淤情況

        大遼河1982—1996年間經(jīng)歷兩場較大的洪水,洪水發(fā)生于三岔河~平安河段,河床水流沖刷作用明顯,從河段沖刷轉(zhuǎn)移的泥沙達到5328萬m3,河床縱向斷面下切為2.92m。兩場洪水對于河床沖刷作用不同,1985年發(fā)生的洪水使得河段縱向斷面呈現(xiàn)較為明顯的下切變化,1982—1985年三岔河~平安段河底平均比將下降1.77m。1995年的大洪水對河道泥沙沖刷影響較大,沖刷的泥沙達到3232萬m3。從河段的沖淤變化情況可看出,總體河床沖淤變化達到平衡,受到上游來水的影響,河床呈現(xiàn)明顯的洪沖枯淤變化。

        2.2.2雙臺子河

        雙臺子河在未建盤山閘前,潮區(qū)界在距河口約88km的貝家窩鋪,建閘后潮區(qū)界在閘址處,閉閘期潮流可上朔至閘下。其建閘前各河段河槽年平均沖淤厚度估算結(jié)果見表3。盤山閘下建閘后歷年沖淤情況見表4。

        表3 建閘前各河段河槽年平均沖淤厚度估算結(jié)果 單位:m

        表4 盤山閘下建閘后歷年沖淤情況表

        從表3看出,在1951、1953兩場洪水沖刷影響下,1940—1953年間河口的主槽受到洪水沖刷影響,1953—1962年間由于沒有大洪水,河口岸線出現(xiàn)不同程度的淤積情況。從1964年的大洪水發(fā)生后,河口的總體比將呈現(xiàn)下降變化趨勢。但總體上河道主槽還是受到?jīng)_刷影響。從河口岸線沖刷狀態(tài)可以看出,每年沖刷的深度在0.025~0.064m。從表4可看出,盤山閘修建以后,由于1965年的枯水期作用,盤山閘下游泥沙淤積量為3230萬m3,年平均淤積速度為162萬m3,年河道淤積的厚度為1.42m,河底淤積的平均厚度為7cm,從1965—1985年汛前盤山閘下游河段的主槽縮減率為45%,特別是在閘下~太平河口,主槽的平均縮減率達到2/3,大大減少了盤山閘及其下游河道的防洪能力。從盤山閘的防洪能力和下游河道地形變化條件可看出,下游的防洪能力總體下降約為45%。

        3 遼河河口灘涂特性分析

        本文灘涂資源按照岸線~-5m范圍考慮,規(guī)劃岸線結(jié)合《遼寧省海洋功能區(qū)劃》成果,0m、-2m、-5m等深線采用中國航海圖書出版社2008年7月第二版海圖中的等深線,底圖采用2010年衛(wèi)星遙感解譯圖?,F(xiàn)狀灘涂資源見表5。并結(jié)合遙感影像分析其灘涂變化,分析結(jié)果如圖3所示。 從圖3可看出,遼河河口河底最深變化出現(xiàn)在1985年,其總體呈現(xiàn)下降的變化趨勢。相比于1980年,2000年的河底下降約為0.6m,相比于2002年和1965年,除河底呈現(xiàn)略微上升變化趨勢外,其總體呈現(xiàn)沖刷的變化趨勢。這表明遼河河口岸線總體保持沖刷和淤積變化的兩向平衡。考慮到遼河河口的總體基面穩(wěn)定下,利于河口岸線比將以及沖淤平衡變化,從而使得河口岸線灘涂變化總體向單向淤積變化發(fā)展。

        表5 遼河河口現(xiàn)狀灘涂資源

        圖3 遼河河口各年份灘涂遙感影像

        4 遼河河口灘涂開發(fā)治導線分析

        綜合岸線和灘涂分析結(jié)果,對河口治導線進行分析,作為灘涂開發(fā)治理布局的控制線。并對灘涂開發(fā)控制線以外的灘涂進行開發(fā)治理布局規(guī)劃。

        4.1 大遼河治導線

        4.1.1依據(jù)和主要控制條件

        大遼河河勢穩(wěn)定,淤積問題不突出,基本上能維持一個較大的泄洪納潮主槽。榮興以下河道主槽泄洪能力大,約99%的洪水在主槽通過。

        4.1.2治導線的布置

        左岸以現(xiàn)有堤防為治導線。右岸從榮興到D2斷面,主要利用現(xiàn)有的防潮堤,其中有5km段是盤營公路,這是利用現(xiàn)有工程的方案。對現(xiàn)有防潮堤已靠近主槽的河段,參照上游河道的堤寬,按照堤形順暢的原則,適當后退,給河道的橫向演變留有一定的余地。

        4.2 雙臺子河治導線

        4.2.1依據(jù)和主要控制條件

        雙臺子河的淤積問題較為突出,主槽斷面小,主要靠灘地行洪,因此必須給洪水留有足夠的行洪寬度。

        4.2.2治導線的布置

        左岸從育新五連~干魚溝口,利用現(xiàn)已基本成形的防潮堤,其中有一段約10km為油田公路,對轉(zhuǎn)折過大的地方適當改線。右岸從繞陽河口開始基本沿油田公路,也利用少量的防潮堤至小道子結(jié)束,按控制兩岸行洪寬度1~3km布置。

        5 結(jié)語

        高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)為分析近岸河口岸線及其灘涂變化提供了重要的數(shù)據(jù)支撐,可極大解決傳統(tǒng)大面積岸線及灘涂測定的局限,為其他區(qū)域河口岸線及灘涂分析提供重要途徑。

        本文未就20世紀80年代的岸線及灘涂變化進行分析,在今后的研究中應加入更多遙感數(shù)據(jù)系列對遼河河口的岸線及灘涂變化進行分析,提高河口灘涂規(guī)劃的科學性。

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