（海洋地质专业论文）胶州湾演变对人类活动的响应.pdf

j | 胶州湾演变对人类活动的响应 a n t h r o p o g e n i ci n f l u e n c e so nt h ee v o l u t i o no f j i a o z h o ub a y 答辩委员会成员签 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 注； 垫邀直基丝重要缱型童明的：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 学位论文作者签名毪彦炙 签字日期：功口年z 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下 事项： l 、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。 2 、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中 国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社 用于出版和编入c n k i 中国知识资源总库， 授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：喜之钐殳 签字日期：切厂口年月r 日 旁袁蜱 字 h 抖 枷 师 期 导 日字登 胶州湾演变对人类活动的响应 摘要 本文基于胶州湾多年历史资料，并以环境流体动力学模型( e f d c ) 为基础，建立起一 个环境动力学综合模型。通过实测资料对模型的验证，模拟了胶州湾四个年份的水动力、 水交换、泥沙运动和底床冲淤演变过程。根据实测和模拟结果，提取了胶州湾形态、动力 和环境指标。根据上述指标，从几何形态、水动力、水交换和底床冲淤几方面，对一百多 年以来胶州湾演化过程进行较为系统地研究，重点探讨人类活动对胶州湾演化的影响。 1 9 3 5 年以前，胶州湾岸线主要处于自然演变状态。1 9 3 5 年之后，在人类活动的影响下， 胶州湾岸线发生了剧烈变化。各种岸线类型和长度的历史变化反映了人类对胶州湾开发利 用的几个阶段。从1 8 6 3 年到2 0 0 5 年间，胶州湾总水域面积减少了3 7 2 ，最低低潮线以深 的区域面积减少了近1 0 ，潮滩面积缩小了7 0 8 。胶州湾体积逐渐缩小，大潮平均高潮 位体积缩小了9 7 。胶州湾几何形态演变可划分为三个阶段：上个世纪三十年代以前，为 自然演化阶段；上个世纪三十年代到八十年代，为自然因素和人为因素共同作用阶段；上 个世纪九十年代以后，人为因素起主导作用。 近几十年来胶州湾潮汐、潮流和余流的变化表明，胶州湾水动力呈现出逐渐弱化的状态。 湾内潮振幅减少相位提前。从1 9 6 6 年到2 0 0 8 年，湾内m 2 分潮振幅平均减少了2 c m ，相位 提前了1 度。胶州湾潮流流速逐渐减小，尤其内湾减少程度更大。从1 9 3 5 年到2 0 0 8 年， 湾口最大表层涨潮流速降低了0 7 m l a s ，减少了近4 0 ；落潮流速降低了0 4 2 m n s ，减少了 约3 0 。余流环流结构表现为强度变弱，范围减小，局部余流涡旋消失。 纳潮量的降低主要是水域面积缩小造成的。近百年以来，胶州湾纳潮量减少了2 6 。从 1 9 6 6 年到2 0 0 8 年，各子海湾纳潮量均有所减小。影响水交换时间的主要因素有三个：水体 相对湾口的距离，潮余流场结构和潮滩地貌。1 9 6 6 年以来，胶州湾水交换时间变化趋势总 体上保持一致：从湾口向湾项递增，东部海区大于西部。1 9 8 6 年之前胶州湾水交换能力有 所增加，1 9 8 6 年之后逐年降低。目前，胶州湾整体平均滞留时间为4 2 天。各区域水交换能 力的变化有所不同。回流因子变化表明在上个世纪九十年代胶州湾动力场结构得到根本改 变。水域面积、海湾体积、纳潮量、回流因子、水体混合程度和相应的平均滞留时间是影 响胶州湾水交换能力的主要因素，这些因素之间相互影响，相互制约。此外，通过引入一 个混合因子，对纳潮量模式进行修正，使之适用于部分混合的海湾水交换时间的计算。 海床变化可以分为三个阶段：自然变化阶段、自然和人为因素共同作用阶段和人为因素 为主阶段。上个世纪九十年代是胶州湾冲淤形势转换关键时期。上个世纪九十年代以前， 潮滩和浅水区淤积，深水区侵蚀，整个潮汐汉道得到很好的维持；九十年代期间，胶州湾 呈冲淤平衡状态，为冲淤形势转换时期。九十年代以后，潮滩和浅水区受到侵蚀，湾内深 水区发生淤积，水道淤积变浅，口门区域也开始淤积，口f - j # l - 落潮三角洲缓慢淤积增长， 胶州湾将面临加速消亡的危险。 一百多年以来胶州湾演变过程具有很强的阶段性：上个世纪三十年代以前为自然演变阶 段；上个世纪三十年代至今是人为因素参与下的演变阶段，以上个世纪九十年代为转折期， 这一阶段又可以分为三个时期。以上两个阶段都不同程度的表现出了以下演化过程：胶州 湾几何形态变化导致了水动力场的变化，水动力场的变化造成了水交换过程以及泥沙运动 的变化，近而导致海床变化。而海床的变化又会改变海湾几何形态，从而又影响到水动力 场，胶州湾在这种循环过程中不断缩小，最终消亡。根据各方面综合演化过程，最终确定 上个世纪九十年代初海岸状态为利用“警戒线”，目前胶州湾已经处于相当危险的境地。 基于一个数值试验对胶州湾的未来进行探讨，结果表明海湾水交换能力将继续恶化，整 个海湾体系将朝着泻湖类型发育，港口航道功能受到严重威胁。并通过分析海湾口门附近 泥沙净运移的方法，对基岩口门潮汐汉道稳定性判别方法进行了初步探讨。此方法在胶州 湾得到很好地应用，获得了海床冲淤演化过程和海湾冲淤转换期。此外，根据本文的研究 成果和国内外海湾开发经验和教训，对胶州湾的利用和保护提出了相关建议。其中最重要 的一点是严禁继续填海。此外，要使胶州湾环境得到根本的好转，必须实施环境修复工程。 通过近3 年的研究工作，本论文获得了以下几方面的创新性认识： ( 1 ) 理论研究方面： 明确了百年以来胶州湾演化过程，划分了不同的变化阶段，揭示了人类活动对胶州湾的 影响。 空间变化方面：制定了统一的岸线分类标准和量算原则，获得详细胶州湾岸线演化过 程和现状。 纳潮量和水交换方面：准确量算了海湾纳潮量的变化；研究了几十年来水交换能力变 化过程，并修正了简单纳潮量模式，使之适用于部分混合的海湾水交换时间的计算。 海床变动方面：获得了海湾冲淤转换期和海床冲淤演化阶段，初步探讨了基岩口门潮 汐汊道稳定性判别方法。 ( 2 ) 实际应用方面t 获得比较准确的百年以来胶州湾空间形态、纳潮量、水动力、水交换和海床冲淤等指标 的较长演化序列和海湾利用的“警戒线 ，对胶州湾的发展具有重要的参考价值。该项研究 依托青岛市规划局“环湾保护、拥湾发展专题二胶州湾岸线变化及其对泥沙运动的影 响，研究成果被青岛市发展中的环胶州湾地区保护研究总报告应用。 关键词：胶州湾人类活动水动力纳潮量水交换时间海床冲淤数值模拟e f d c a n t h r o p o g e n i ci n f l u e n c e so nt h ee v o l u t i o no fj i a o z h o ub a y a b s t r a c t b a s e do nt h eh i s t o r i c a d a t ao fj i a o z h o ub a y ( j 7 b 1a n de n v i r o n m e n tf l u i dd y n a m i c sc o d e m o d e l ( e f d c l 。ac o m l z c h e n s i v em o d e lo fe n v i r o n m e n t a ld y n a m i c sw a se s t a b l i s h e d i d a t e db y t h eo b s e r v e dd a t a , t h em o d e ls i m u l a t e dt h eh y d r o d y n a m i c ，w a t o re x c h a n g e , s e d i m e n t t r a n s p o r t a t i o na n ds e a b e de v o l u t i o no ff o u ri n d i v i d u a ly e a r s a c c o r d i n gt ot h em c a s u r c a n e n ta n d m o d e l i n gr e s u l t s ，t h em o r p h o l o g y , d y n a m i ca n de n v i r o n m e n t a li n d i c a t o r so fj z bw o r ee x t r a c t e d a c c o r d i n gt ot h ei n d i c a t o r sa b o v em e n t i o n e d , t h ee v o l u t i o no fj z bo v a t h el a s t1 0 0y e a r sw a s i n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l yf r o mt h ea s p e c t so fg e o m e t r i cs h a p e ，h y d r o d y n a m i c ，w a t e re x c h a n g e a n ds e a b e de v o l u t i o n t h ei m p a c to fh u m a na c t i v i t i e so nt h ej z be v o l u t i o nw a sd i s c u s s e d e m p h a t i c a l l y d u r i n gt h ep e r i o df r o m 18 6 3t o19 35 t h ec o a s t l i n eo fj z b p r e d o m i n a t e db yn a t u r a l e v o l u t i o n , c h a n g e dl i t t l ea n di n t e r t i d a lf l a ta r e ad e c r e a s e dq u i t es l o w l y ( d e c r e a s e db y15 6 8k m 上i n 7 2y e a r s ) ；t h e r e a f t e r , j z bw a sd r a m a t i c a l l yi n f l u e n c e db yh u m a na c t i v i t i e st h a tt h ec o a s t l i n e c h a n g e dal o t , l a r g ea r e ao f n a t u r a li n t e r t i d a lf i a tw a sr e p l a c e db ys a l tp o n d , a q u a c u l t u r ea r e aa n d r e e l a m a t i o n w h i c hr e s u l t e di ni n t e r t i d a lf l a t sa n dt o t a lw a t e rb o d yv o l u m ed e c r e a s i n gs h a r p l yb y 7 0 8 a n d9 7 r e s p e c t i v e l yf r o m19 3 5t o2 0 0 5 s h o r e l i n eg e n e r a l l ya d v a n c e ds e a w a r d s a n d o r i g i n a lt o r t u o u sc o a s t l i n et e n d e dt ob es t r a i g h t t h eh i s t o r i c a lc h a n g e so fv a r i o u sc o a s t l i n et y p e s r e v e a lt h es e v e r a lh i s t o r i c a ls t a g e so fi n t e n s i v ee x p l o i t a t i o na n du t i l i z a t i o no fj z bb yh u m a n t h e a r o ao fj z bi n18 6 3w a s5 6 7 9 5l 口，2 2 0h l a r g e rt h a nt h a to f2 0 0 8 ，a n dd e c r e a s e db y3 8 6 o v e rt h el a s t15 0y e a r s ，i nw h i c ht h es h r i n k i n gr a t ea f t e r19 35i sa p p r o x i m a t e l y1 3t i m e sa st h a to f b e f o r e n e c h a n g e so ft i d e t i d a lc u r r e n ta n dr e s i d u a lc u r r e n to fj z bi nt 1 1 ep a s tt e n so fy e a r ss h o w t h a th y d r o d y n a m i cf i e l dh a sb e c o m ew e a kg r a d u a l l y d u et ot h er e c l a m a t i o n , m 2t i d a la m p l i t u d e a n dp h a s ei nt h eb a yd e c r e a s e db y2 e ma n d1d e g r e ef r o m1 9 6 6t o2 0 0 8 r e s p e c t i v e l y f r o m1 9 6 6 t o2 0 0 8 ，t h em a x i m u m 跚触f l o o dc u r r e n tv e l o c i t yd e c r e a s e db y0 7 m n s ( 4 0 ) ，a n de b b c u r r e n tv e l o c i t yd e c l i n e d0 4 2 t n n s ( 3 0 ) i nb a ym o u t h t h eh u m a n - i n d u c e dc h a n g e so ft h e c o a s t l i n ep o s i t i o n - c o n f i g u r a t i o na n dn c a r s h o r eb a t h y m c t r yh a v er e s u l t e di ns u b s t a n t i a lc h a n g e s ( w e a k e n i n ga n dd i s a p p e a r i n g ) i nt h er e s i d u a lc u r r e n tp a t t e r n s ，e s p e c i a l l yi nq i a n w a nb a y , h a i x i b a y , a n dn o r t h e a s t e r nj z b t h eo v e r a l lt i d a l 研mo fj z bh a sb e e nr e d u c e db y2 6 a sc o m p a r e dt ot 1 1 a ti n19 2 8 m si s c o n s i d e r a b l yl e s st h a nt h e3 5 r e d u c t i o no b t a i n e db yo t h e rs t u d i e s t h et i d a lp r i s m q u i t es i m i l a r t ot i d a lf l a t sa n dj z ba r e a , r e d u c e db y0 2 5 x 1 0 7m ( 1 9 ) f r o m1 8 6 3t o2 0 0 5 ，i nw h i c ht h e r e d u c t i o nr a t ea f t e r19 35i sa p p r o x i m a t e l y2 5 0t i m e sa s 6 a to fb e f o r e ，乃ed i s t r i b u t i o no ft h e a v e r a g er e s i d e n c et i m e ( a r t ) i nj z bi sc o n t r o l l e db yt h r e ei n t e r a c t i v ef a c t o r s ：d i s t a n c et ot h eb a y m o u t h , s t r u c t u r eo ft h et i d a lr e s i d u a lc u r r e n t s ，a n dp a r t i c u l a rc h a r a c t e r i s t i c so ft h ei n t e r t i d a lf l a t s 们1 eo v e r w h e l m i n gi n f l u e n c eo f h u m a na c t i v i t i c s e s p e c i a l l yl a n dr e c l a m a t i o n , i st h em a i nc a u s eo f 伍es i g n i f i c a n tc h a n g e si nh y d r o d y n a m i cc o n d i t i o n sa n dw a t e re x c h a n g ei nj z b t h ed e c r e a s i n g w a t e r - e x c h a n g ea b i l i t yc o r r e s p o n d st o a ni n c r e a s i n g 蚰辽o v e rt h e p a s ts e v e r a ld e c a d e s ， p a r t i c u l a r l ya f t e rt h e19 8 0 s i na d d i t i o n , t h ei n f l u e n c e so ft h er c ! t i ：l l lf l o wo ft h eb a yw a t e rf r o m t h eo p e ns e ab a c ki n t ot h ee s t u a r yw e r eq u a n t i f i e db yd e t e r m i n i n gt h er e t u r nf l o wf a c t o rf o re a c h y e a r 1 1 1 ed o m i n a t i n gf a c t o ri n f l u e n c i n gj z bw a t e re x c h a n g ei st h eh u m a n i n d u c e dc h a n g e so f w a t e ra r e a , a n dc o n s e q u e n t l yt h eb a s i nv o l u m e ，t i d a lp r i s m ，r e t u r nf l o wf a c t o r , a n da r t a n e x i s t i n gt i d a lp r i s mm o d e lw a sr e v i s e db yi n u o d u c i n gam i x i n gf a c t o rk ，a n das i m p l i f i e df o r m u l a w a sd e v e l o r , e df o rj z b 一 q u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fas e r i e so fh i s t o r i c a lb a t h y m e t r i cs u r v e y sa n d 也er e s u l t so fn u m e r i c a l m o d e lh a sr e v e a l e dl a r g ec h a n g e si nm o r p h o l o g ya n ds e d i m e n t a t i o nf r o m18 6 3t o2 0 0 5i nj z b ， c h i n a e v o l u t i o no ft h es e ab e dc o u l db ed i v i d e di n t ot h r e es t a g e s ：n a t u r a lf a c t o rp r e v a i l e ds t a g e , t h ec o m b i n e da c t i o no fn a t u r a la n dh u m a nf a c t o r ss t a g ea n dh u m a n d o m i n a t e ds t a g e t h en i n e t i e s o f2 0 t hc e n t u r yi sac r u c i a lp e r i o do ft h ec h a n g eo fs e d i m e n t a t i o ni nj z b b e f o r e1 9 9 0 s ，m e i n t e r t i d a lf l a ta n ds h a l l o ww a t e ra r e aw a sd e p o s i t i o n a l a n dd e e pw a t e r 剐旧aw a se r o s i o n a l t h e t i d a li n l e t ss y s t e mm a i n t a i n e dw e l l ；j z bw a si nt h ee q u i l i b r i u mo fe r o s i o na n ds i l t a t i o nd u r i n g 19 9 0 s ；a f t e r19 9 0 s t h ei n t e r t i d a lf l a ta n ds h a l l o ww a t e ra r p k , aw e r ee r o d e d , h o w e v e r , s i l t a t i o n o c c u r r e di n 血ee n t r a n c et oj z b d e e pw a t e ra l e 1 sa n de b b t i d a ld e l t a t h en a t u r a ll i f eo fj z bi s f a c i n gt h er i s ko fb e i n gs h o r t e n t h ee v o l u t i o no fj z bh a sas t r o n gs t a g ef e a t u r eo v e rt h el a s t 10 0y e a r s ：n a t u r a le v o l u t i o n s t a g eb e f o r e1 9 3 0 sa n dt h e r e a f t e rae v o l u t i o ns t a g ew i t hh u m a nf a c t o r si n v o l v e d a n dt h el a t t e r f u r t h c r l n o r ec a r lb ed i v i d e di n t ot h r e ep e r i o d sw i t h19 9 0 s 觞at u r n i n gp e r i o d t h e s et w op h a s e s b o t hs h o w e dt h ef o l l o w i n ge v o l u t i o nw i t hd i f f e r e n td e g r e e s ：g e o m e t r i c a lm o r p h o l o g yc h a n g eo f j z bc a u s e dh y d r o d y n a m i cf i e l dc h a n g e s ，a n dt h e r e b yi n d u c e dt h ec h a n g eo fw a t e re x c h a n g e p r o c e s sa n ds e d i m e n tt r a n s p o r t a t i o n f 1 1 t t h c r m o l el e dt ot h ec h a n g eo fs e a b e d w h i l et h ec h a n g eo f s e a b e dw o u l dc h a n g et h eb a yg e o m e t r yi nr i 吼啪a n da c c o r d i n g l yi n f l u e n c e dt h eh y d r o d y n a m i c f i e l d d u r i n gt h i sc y c l i cp r o c e s s j z bc o n t i n u e st os h r i n k , a n dw i l le v e n t u a l l yd y eo u t a c c o r d i n g t ot h ev a r i o u sa s p e c t so fe o m p r e h 【e n s i v ee v o l u t i o np r o c e s s i ti su l t i m a t e l yd e t e r m i n e dt h a t 也e c o a s t l i n ei nt h ee a r l y19 9 0 sw a st h e w a m i n gl i m i tu t i l i z a t i o n ”j z ba tp r e s e n ti sa l r e a d yi na d a n g e r o u ss i t u a t i o n 。 t h ef u t u r eo fj 2 r bi si n v e s t i g a t e db a s e d0 1 1an u m e r i c a le x p e r i m e n t r e s u l t si n d i c a t et h a t w a t e re x c h a n g ee a p a c i , t yw i l lk e e po i ld e t e r i o r a t i n ga n dt h ew h o l eb a ys y s t e mw i l le v 0 1 v ct o w a r d s i n t ol a g o o nt y p e ，s u b s e q u e n t l yp o r te h a t m e l sw i l lb es e v e r e l yt h r e a t e n e d m o r e o v e r , t i d a li n l e t s t a b i l i t yj u d g m e n tm e t h o df o rt h eb a yw i t hb e d r o c kb a y m o u t hi ss t u d i e dp r e l i m i n a r i l yt h r o u g h t h ea n a l y s i so ft h es e d i m e n tn e tm i g r a t i o nn e a rt h eb a y m o u t h t h i sm e t h o di sw e l la p p l i e dt oj z b a n do b t a i n e dt h ee r o s i o n - d e p o s i t i o ne v o l u t i o np r o c e s so fs e a b e da n dt h ee o n v e r s i o ap e r i o d a c c o r d i n g l y i na d d i t i o n , a c c o r d i n gt ot h i sa r t i c l e sr e s e a r c ha n db a yd e v e l o p m e n te x p e r i e n c ea n d l e $ s o n sh o m ea n da b r o a d , r e l e v a n ts u g g e s t i o n so i lt h eu t i l i z a t i o na n dp r o t e c t i o no fj z ba r e p r o p o s e d o n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp o i n t si st h a tr e c l a m a t i o nm u s tb es t r i c t l yf o r b i d d e n f u r t h e r m o r e ，p r o p e re n v i r o n m e n t a lr e m e d i a t i o mp r o j e c t sm u s tb ec a r r i e do u ti no r d e ri m p r o v et h e j z be n v i r o n m e n tf u n d a m e n t a l l y k e y w o r d s ：j i a o z h o ub a y , a n t h r o p o g e n i ei n f l u e n c e s ，h y d r o d y n a m i cf i e l d , t i d a lr r r i s m ，w a t e r e x c h a n g et i m e ，s e d i m e n t a t i o n , n u m e r i c a lm o d e l i n g ，e f d c n 目录一 0 前言。1 1 国内外研究现状和发展动态3 1 1 海湾研究进展3 1 2 胶州湾相关研究进展5 2 研究思路8 1 研究区概况10 1 1 胶州湾地理概况l0 1 2 胶州湾地质与地貌1 0 1 2 1 地质10 1 2 2 地貌1 1 1 2 3 海底沉积物分布13 1 3 胶州湾气候和水文一1 5 1 3 1 气候15 1 3 2 水文1 5 1 4 胶州湾开发简史1 8 2 资料和方法2 0 2 1 资料汇总2 0 2 2 遥感数据和水深地形数据处理2 1 2 2 1 遥感影像、海图和水深地形图预处理2 1 2 2 2 历史水深资料处理2 4 2 3 数值模型2 7 2 3 1 三维环境流体动力学数学模型简介2 7 2 3 2 模型的基本结构和控制方程2 7 2 3 3 模式建立3 2 2 3 4 模式运行和验证3 5 2 4 ，j 、结4 1 3 胶州湾几何形态的演变4 2 3 1 相关定义4 2 3 1 1 海岸线定义4 2 3 1 2 岸线分类和量算原则4 2 3 1 3 胶州湾主体岸线类型4 3 3 1 4 胶州湾潮滩、面积和体积定义4 3 3 2 结果与分析4 4 3 2 1 胶州湾岸线变迁4 4 3 2 2 胶州湾岸线长度变化4 8 3 2 3 胶州湾岸线类型变化4 8 3 2 4 胶州湾面积变化4 9 3 2 5 胶州湾水体体积变化5 0 3 2 6 胶州湾几何形态演化过程5 1 3 3 ，j 、结：5 2 4 胶州湾水动力的演变5 3 4 1 潮汐的变化5 3 4 2 潮流的变化5 5 4 3 余流的变化。5 6 4 4d 、结5 8 5 胶州湾纳潮量和水交换的演变5 9 5 1 相关定义。5 9 5 1 1 纳潮量：5 9 5 1 2 水交换时间6 0 5 1 3 回流因子6 0 5 2 纳潮量的变化6 1 5 3 水交换能力变化6 4 5 3 1 水交换时间变化6 4 5 3 2 回流因子的变化6 7 5 3 3 影响水交换的主要因素6 9 5 4 硝、结7 1 6 胶州湾海床冲淤变化7 3 6 1 实测冲淤变化7 3 6 1 1 海床冲淤历史演变7 3 6 1 2 胶州湾整体冲淤演变7 6 6 1 3 动力相似区冲淤变化7 7 6 2 模拟冲淤变化。8 5 6 3 胶州湾冲淤变化阶段一8 6 6 4 ，j 、结：8 7 7 讨论8 9 7 1 百年以来胶州湾演化过程：8 9 7 2 胶州湾的未来9 0 7 3 基岩口门潮汐汉道稳定性初探9 3 7 3 1 相关定义和计算过程9 3 7 3 2 胶州湾口门处净输沙量变化9 6 7 3 3 结果分析9 7 7 4 国内外同类型海湾对比。9 8 7 4 1 东京湾9 8 7 4 2 旧金山湾9 9 7 4 3j 时比10 1 7 5 胶州湾保护建议1 0 2 8 结论与展望10 3 8 1 结论10 3 8 2 创新点1 0 6 8 3 不足和展望10 6 胶州湾演变对人类活动的响应 0 刖吾 海湾是“被陆地环绕且面积不小于以口门宽度为直径的半圆面积的海域 ( g b t 1 8 1 9 0 2 0 0 0 ) 。世界上海湾众多，主要分布于北美、欧洲和亚洲沿岸，其中较大的有2 4 0 多 个。在中国1 8 4 0 0 k m 的大陆海岸线上分布着面积大于1 0 k m 2 的海湾就有1 0 0 多个( 中国海湾 志编辑委员会，1 9 9 3 ) 。海湾蕴藏着丰富的资源，有着优越的地理位置和独特的自然环境， 是联系陆地和海洋的纽带，对人类社会的生存和发展具有及其重要的意义，多个海湾和环 湾地区已发展为现代海洋开发的基地和海洋综合经济开发区。中国2 4 个沿海港口城市中， 有1 7 个就是依托海湾发展起来的。而1 4 个沿海开放港口城市，大部分位于海湾周边地区 ( 陈则实，2 0 0 7 ) 。 与河流、湖泊和其他水域系统相比，海湾系统的演化有其独特性。从地质历史的角度来 看，海湾淤积、动力减弱、面积缩小甚至死亡是其发展的必然规律。海湾是人类社会赖以 生存和发展的重要资源，如何更好的开发利用海湾，实现可持续发展，是一个十分重大而 有意义的课题。影响和控制海湾发育和演化的有两大因素，即自然因素和人为因素。自然 因素主要包括三个方面，即区域性构造运动、海面变化和沉积物输入。人为因素主要表现 在几个方面：围海造田、工程建设和垃圾排放等( 陈则实，2 0 0 7 ) 。在海湾的发育演化过程 中，自然因素和人为因素都起重要作用，同时两者又互相影响相互制约，在不同时期其作 用也是不同的。比如人类排放温室气体，导致全球变暖，海平面上升，海湾面积则增加； 在沿岸河流上游修建水库，拦水拦沙，注入海湾的泥沙减少，海湾淤积减缓。从百年尺度 上来看，人类未大规模开发海湾以前，自然因素起着主要作用。区域性构造运动和海面变 化对海湾的影响并不十分显著，主要是沉积物输入控制着海湾的演化。但是随着开发的不 断深入，人为因素逐渐占据了主导地位。尤其近几十年以来，由于人们过度利用或者利用 不当，已引发水动力场变弱、水交换能力变差、富营养化、海湾淤积和寿命减少等一系列 问题。比如，中国胶州湾、泉州湾、深圳湾、小海湾以及日本东京湾