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于谦: 作品数：13 被引量：20H指数：4; 供职机构：南京大学地理与海洋科学学院海岸与海岛开发教育部重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金海洋公益性行业科研专项江苏省基础研究计划更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程更多>>

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绿色海堤的沉积地貌与生态系统动力学原理:研究综述被引量：4: 2022年; 绿色海堤是传统结构工程与海岸生态系统共同组合而成的新型海堤,用以应对未来海面上升、风暴加剧给低地海岸防护带来的挑战。需解决的问题主要有海岸生态系统消浪过程及生态系统在海堤体系中的配置方式。理论分析、现场观测、物模数模所获结果表明,海岸生态系统确有显著的消浪功能:1)陆架泥区消浪,其机制以再悬浮和浮泥运动为主,底部摩擦为次;2)潮滩下部的粉砂细砂滩底部摩擦和推移质运动共同造成波能耗散,而上部的泥滩则以再悬浮和悬沙输运为主;3)在盐沼、红树林、海草床等由植被构成的生态系统,植物通过形态阻力、茎秆运动来阻滞水流、耗散波能,其效能高于沉积物床面对波能的耗散;4)生物礁主要有珊瑚礁和牡蛎礁,其消能作用主要通过床面摩擦和波浪破碎,效能较高,尤其是在风暴期间。生态系统如何成为海堤的有机组成部分,尤其是侵蚀型海岸的生态位修复和绿色海堤整体设计,还需进一步研究相关的科学问题:与硬质工程结合的盐沼-牡蛎礁的适应性生物学;未来环境变化条件下生态系统的稳定性;绿色海堤生态系统空间配置及其与风暴事件的时间尺度匹配;基于均衡剖面理论的海堤形态优化。; 高抒贾建军于谦; 关键词：海岸防护盐沼生物礁生态修复

海岸分类的回顾与展望: 2023年; 海岸带是陆地与海洋相交的区域,受到多种自然和人为因素的影响,进行合理的海岸分类对于科学认识、合理开发、有效管理和保护海岸带资源至关重要。本文回顾海岸带分类的研究历程,探讨不同分类方案的划分依据,并强调海岸带的多维性和复杂性。从早期的地理地貌特征划分到现代的综合性海岸分类体系,海岸带分类方案不断演变,并受到各个时代的资料积累、知识体系、观测技术及制图展示效果等方面的深刻影响。不同国家和地区的学者在分类方案上存在一定的差异,体现了各地的地理地质背景、研究重点、开发利用方式等方面的特点,也隐含着研究人员的观察视角。主要源于陆地的物质属性和主要源于海洋的能量条件,越来越成为海岸分类的重要指标。人类活动对海岸带的影响不容忽视,人工海岸的比例已经迅速上升,但在海岸带分类体系中的研究仍有所欠缺,原因包括世界观、方法论和价值观等多个层面。建议从海岸动力作用环境和沉积物供应条件两方面考虑人类活动如何影响海岸带系统状态,而海岸带类别体系里可以增加人工建造和人工改造两个新的大类。通过深化分类方法和细化分类层次,同时向综合与细化两个方向推动海岸分类体系研究,可以更好地实现海岸带资源的保护与可持续利用,促进人与自然的和谐共存。; 贾建军于谦高抒; 关键词：海岸带沉积物环境变化

海岸冲淤动态的理论分析:物质收支、剖面形态、岸线进退: 2023年; 海岸线动态经常被作为海岸冲淤的判据,然而,由于未能涵盖物质收支和海岸剖面形态的双重因素影响,此判据具有局限性。基于沉积物收支方程性质和海滩-潮滩剖面形态的理论分析,认为将物质收支与岸线进退速率或海岸剖面形态相结合,才能准确判别海岸冲淤状态。沉积物收支方程含有沉积体系规模、冲淤强度、系统生长极限等信息;海滩剖面形态决定于物质粒径、波能大小,波能耗散最小原理决定了海滩均衡剖面的存在性,而潮滩剖面形态决定于沉积物供给、粒径组成和潮汐动力。根据沉积物收支方程和海岸剖面理论,融合极端事件(风暴等)和海面变化因素,可获取砂质海岸(以海滩为代表)、泥质海岸(以潮滩为代表)各种侵蚀现象的发生机制、速率和时间尺度信息,海岸线变化速率从低(<100 m/a)到高(101~102m/a)有数量级的差异,冲淤过程的时间尺度包括10-2a(风暴事件)到103a(海面变化)的范围。根据沉积物收支和海岸线进退的不同组合,可将海滩、潮滩海岸冲淤动态分为4类,其中第一类为堆积海岸,其余三类为侵蚀海岸,与不同的地貌演化方向和时间尺度相联系。高强度、长时间持续侵蚀主要与物质供给中断和海面上升相关,同时也有人为因素影响。; 高抒贾建军于谦; 关键词：砂质海岸泥质海岸

往复潮流作用下推移质粒径趋势形成模拟初探被引量：5: 2008年; 粒径趋势分析是一种用于判断海洋环境中沉积物净输运方向的方法,但是至今粒径趋势形成的物理机制尚不够清楚,因而影响了粒径趋势分析适用条件的确定。针对这个问题,本文通过建立一维、推移质、往复流(近岸潮流)条件下的数值模型,采用正演方法模拟粒度参数在输运方向上的分布,以评价沉积动力过程的影响,初步探讨粒径趋势形成的物理机制。数值模型实验的初步结果显示,水动力条件的空间差异导致的沉积物粒度参数的空间分布符合粒径趋势分析的假设,粒径趋势分析中定义的两种粒径趋势可由沉积物输运强度的空间梯度而形成,并且在沉积物净输运方向上出现的频率最高。; 于谦高抒; 关键词：粒径趋势分析推移质输运过程

基于无人机SfM摄影测量的海岸盐沼前缘形态变化研究被引量：1: 2022年; 海岸盐沼前缘作为盐沼和光滩间的过渡带,在垂向剖面上呈现光滑、过渡、陡坎3种地貌类型,在平面岸线上也展现出不同的曲直特征。受到自然过程和人类活动的影响,盐沼前缘这一高度动态的生物地貌系统变化迅速,而高分辨率观测数据的缺乏使得这种变化难以得到充分认识。无人机SfM(Structure from Motion)摄影测量具有高分辨率、非侵入、可重复和低成本的优点,为解决上述问题提供可能。我们在江苏省盐城市大丰区海岸盐沼开展两次无人机调查,获取厘米级分辨率正射影像和地形数据。在高精度数据支持下,成功确定盐沼前缘位置,划分前缘类型,并定量刻画地形变化。研究发现:光滑和陡坎前缘占优势,形态稳定;光滑前缘平面轮廓复杂,后退速率小,过渡和陡坎前缘轮廓平直,后退明显;过渡前缘地形变化剧烈,向陡坎前缘转变。这项工作证明无人机SfM摄影测量适用于高效精准量化盐沼前缘形态,为认识盐沼前缘形态演化过程提供新视角。; 郭一栋林杭杰于谦樊一阳罗科王韫玮高金耀高抒

中国海岸20 ka以来的演替过程及趋势分析:对现代海岸生态保护修复的启示: 2023年; 【研究目的】为支撑海岸带生态保护修复,提出科学修复方案,需要掌握中国海岸自然演替总体规律和趋势。【研究方法】本文在系统梳理总结中国海岸演化相关成果的基础上,采用钻孔综合研究、遥感解译和ArcGIS空间分析等手段,定量重建了末次盛冰期以来的海岸演化过程。【研究结果】结果显示,近200多万年以来海水频繁进出中国海岸带地区,其中最后一次大规模海退-海侵发生在近20 ka以来,当时,中国海岸整体经历了末次盛冰期—中全新世早期的海侵、中全新世早期—1850年的海退、~1850年以来的海侵3个阶段。【结论】基于现有器测资料分析显示,中国乃至世界海岸未来将面临海面上升加快、海岸侵蚀加剧、风暴潮威胁增大的自然过程,这些将是海岸带生态保护修复面临的核心问题。有鉴于此,针对海岸带生态保护修复建议如下:一是顺应砂质岸线整体侵蚀的自然规律,将具有重要生态和/或经济价值的岸段作为修复重点,避免大规模过度修复。二是针对海面上升和海岸侵蚀对红树林生态空间的挤压,确定科学可行的修复目标。三是加强泥质沿海低地地区的生态化海堤建设。; 王福王宏王宏汪翡翠李建芬于谦黄昭权田立柱胡云壮于谦李畅; 关键词：海面生态修复海岸带

2017-2020年江苏中部潮滩地貌的季节和年际演化: 2023年; 为了研究江苏中部潮滩地貌的季节性演化规律,分别在江苏沿岸大丰港南侧、大丰港北侧,以及射阳河口北侧选取了三条跨岸剖面。在2017年11月—2018年11月进行了多次地貌和表层沉积物的重复观测和采样分析,并对2017—2020年间3条剖面的年际变化进行了观测。结果显示,2017年11月—2018年11月,大丰港南侧潮滩在春秋两季较为稳定,冬夏两季侵蚀较为明显,全年表现较为稳定;大丰港北侧潮滩全年基本处于明显侵蚀状态;射阳河口附近潮滩全年出现轻微侵蚀,但整体较为稳定。在年际尺度下,2017—2018年,大丰港附近潮滩均出现整体侵蚀的现象,射阳河口潮滩则出现潮间带上部淤积、下部侵蚀的现象;2018—2019年,江苏中部潮滩潮间带高程均出现不同程度的上涨;2019—2020年,江苏中部潮滩均出现潮间带上部稳定或轻微侵蚀、下部明显侵蚀现象。对潮滩演化状态研究显示,江苏中部潮滩的季节性变化受多种因素影响,冬季波浪增强与夏季风暴频率增加均会导致江苏中部潮滩在当季出现侵蚀现象,沉积物供给减少会导致潮滩季节性冲淤趋势整体向侵蚀状态偏移;江苏潮滩北部的侵蚀/淤积区域分界点可能已经从射阳河口向南转移至大丰港南部区域;年际尺度下,江苏中部潮滩表现出较为一致的变化规律。; 樊一阳彭雲王韫玮于谦; 关键词：年际变化

基于无人机SfM摄影测量的潮间带牡蛎礁地貌调查: 2023年; 牡蛎礁是一种重要的海岸地貌系统,礁体的空间分布格局,深刻影响着周围的水动力和沉积动力过程,进而反作用于牡蛎礁自身演化。江苏海门蛎蚜山牡蛎礁为中国海岸重要且稀有的生态系统,近年来,沉积物覆盖和人为捕捞导致牡蛎礁退化严重。本文利用无人机对蛎蚜山牡蛎礁进行地貌观测,基于运动恢复结构(SfM,Structure from Motion)摄影测量技术重建出航拍区域的高分辨率三维模型,包括正射影像和数字高程模型(DEM),并对重建的模型进行目视解译和剖面分析。结果表明,位于航拍区域的牡蛎礁主要有三种形态:条带状、斑块状和环状。条带状牡蛎礁脊线整体上呈南北走向,可能由环状牡蛎礁退化或牡蛎的生物自组织过程形成。航拍区域的地貌面高差可达5 m以上,地势最高处高程为0.5 m(85高程,下同),最低处高程为−4.7 m。礁区内的礁体仍处于退化状态,其演化过程主要为:礁体表面出现坑洼→坑洼进一步扩张、延伸→形成溶槽→礁体分隔、分解,同时伴有沉积物对礁体的掩埋。本研究表明,无人机SfM技术可以高效获取牡蛎礁的地貌信息,为研究牡蛎礁演化过程提供了有力支持。; 庄佳铨罗科彭雲樊一阳林杭杰王韫玮于谦; 关键词：牡蛎礁

海滩也缺乏砂-砾过渡粒级的沉积物: 2023年; 沉积物的粒度是最重要的沉积物参数之一,在河床中,表层沉积物缺乏砂–砾过渡粒级(即1~10 mm)的沉积物,被称为Grain size gap,得到广泛关注。海滩沉积物是否也是如此,是一个基本而又未知的问题。本文分析了中外228处海滩共456个表层沉积物平均粒径数据,发现海滩大概率或是平均粒径几十毫米的砾石滩,或是平均粒径几百微米的砂滩,也缺乏砂–砾过渡粒级沉积物,其粒度范围是−3.5~−1ϕ(2~11 mm),这一结果和河床的情况基本相同。造成砂–砾过渡粒级缺乏的原因应从物源、颗粒磨损和分选以及广义的物质收支分析中去寻找。; 于谦贾建军高抒; 关键词：输运过程

江苏中部海岸潮滩沉积速率特征值的数值实验分析被引量：5: 2014年; 来自岸外辐射沙脊群和废黄河口的细颗粒沉积物供给使江苏中部海岸潮滩快速淤长,其潮间带沉积速率以1～5cm·a^-1为特征值.针对该特征值的控制机理问题,本文以王港潮滩为原型,用数值实验方法重现了滩面悬沙输运格局,通过沉积连续方程模拟了海岸剖面上沉积速率的分布特征.结果表明细颗粒物质在潮间带上部强烈堆积,在给定的模拟条件下,最大沉积速率值与上述特征值相当;潮滩沉积速率随岸外水体悬沙浓度的降低而降低,＂由淤转冲＂的临界悬沙浓度值约为0.4kg·m^-3,这表明若沉积物供应下降至一定水平,潮滩剖面将不能维持稳定.模拟结果显示,虽然目前江苏中部海岸潮滩呈淤长状态,但未来将面临因物源匮乏而转为侵蚀的风险,这对于海岸防护和生态系统保护是一个新的挑战.; 王文昊高抒徐杨佩云徐琦琳于谦赵秧秧; 关键词：沉积速率悬沙输运

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