年最大潮汐不对称沉积中心在河口演变中的迁移

Change of maximum tidal asymmetric depocenter can have important implications for decadal-centurial scale estuarine geomorphologic evolution, especially in the Yangtze River estuary which adjoin to Shanghai city with 24 million population. Although nowadays there is a big difference sediment process between the maximum tidal asymmetric depocenter of the North Branch and that of the South Branch, people actually is not clear the historical distribution and migration of maximum tidal asymmetric depocenter in the North Branch and South Branch during the estuarine evolution process over the last 150 years.. Based on the methods of DEM (digital elevation model) and Pb-210 and Cs-137 dating, this project try to measure the maximum sedimentary rate of every layers of sediment cores, and then illustrate the migration path of maximum tidal asymmetric depocenter in the North Branch and South Branch over the last 150 years. . In addition, through MIKE mathematical model, this project plan to simulate the historical migration of maximum tidal asymmetric dynamic center in the North Branch and South Branch over the last 150 years. Furthermore, the project want to find the relation of the annual maximum tidal asymmetric process and the process of "floc sedimentation-erosion resuspension- silt consolidation" by super resolution measuring in-site. . Last, this project try to improve understand of different time-scale estuarine geomorphologic evolution by linkage of annual maximum tidal asymmetric depocenter.

年最大不对称沉积区是河口地貌变化最显著的区域，其变化决定了河口地貌演变趋向。现在长江口北支、南支的年最大不对称沉积中心时空差异巨大：北支深入口门内70km，沉积模式为“洪冲枯淤”，南支却在口门外20-30km；沉积模式为“洪淤枯冲”。然而人们并不清楚河口演变中汊道的年最大不对称沉积中心的时空差异的大小及其迁移规律。本项目利用数字高程模型和Pb-210、Cs-137测年等方法，确认150年的长江口北支、南支年最大沉积中心的迁移规律；用MIKE数学模型研究150年的最大不对称动力中心的变化。通过对底形、水文、泥沙高精度测量，将年最大不对称沉积过程分解到洪枯季大小潮的“悬浮泥沙沉积—冲刷再悬浮—淤泥固结”沉积过程，将小尺度的动力沉积过程与大尺度地貌演变联结起来，最终构建汊道年最大沉积中心时空差异变化驱动河口演变的模式，为河口动力地貌研究提供新视角。

年最大不对称沉积区是河口地貌变化最显著的区域，其变化决定了河口地貌演变趋向。现在长江口北支、南支的年最大不对称沉积中心时空差异巨大：北支深入口门内70km，沉积模式为“洪冲枯淤”，南支却在口门外20-30km；沉积模式为“洪淤枯冲”。然而人们并不清楚河口演变中汊道的年最大不对称沉积中心的时空差异的大小及其迁移规律。也不清楚伴沉积中心迁移带来的河势变化对整个河口沉积、地貌、资源、生态的影响。.本项目利用数字高程模型、实测高精度水文、泥沙资料、沉积物粒度和Pb-210、Cs-137测年资料，追踪长江感潮河段，长江口北支、南支和三角洲的沉积地貌的变化规律。发现1）150年来，长江口北支最大沉积中心由E122o上移到E121.5o，上移约60km；南支最大沉积中心由E122.15o下移到E122.3，下移约15km。同时北支河槽面积和体积分别萎缩68%和82%。2）流域减少已经导致长江感潮河段沉积由总体淤积转为总体冲刷。3）伴随着河口河势变化与流域减沙，河口三角洲沉积由进积转为退积。成果系统回答了150年来，强烈人类活动干扰背景下，长江河口沉积地貌的转变特征。.利用高精度水沙测量资料和MIKE数学模型探究河口最大不对称动力中心（最大浑浊带）的形成机理和差异。发现1）南支最大沉积与浑浊带的形成主要与盐水楔强度控制；而北支最大沉积与浑浊带的形成主要与河槽潮汐变形强度控制。2）同时定量揭示了河口汊道、潮滩大小潮、涨落潮过程中冲淤的不对称特征。结果为河口不对称沉积机制及差异的研究提供了新视角。.利用河口沉积物生源要素指标、河口盐度与上海淡水资料，探究河口最大不对称沉积中心演化以及流域物质变化对河口生态环境的影响。发现1) 河口沉积性TOC和BSi呈现上升趋势，但BSi/TOC却呈现下降趋势，河口藻类结构发生显著演变。2）伴随着长江口北支的萎缩，北支的盐水楔远深入河口内部80km，并在冬季高概率入侵南支，造成南支盐度异常，严重威胁上海水资源安全。成果回答了河口最大沉积中心演化及流域变化对河口生态环境的影响。

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