闽江河口地区河道演变及其影响因素分析

文章编号:100223682(2004)0120013208

闽江河口地区河道演变及其

影响因素分析

周建军,陈　刚,胡　成,陈华丽

(中国地质大学环境学院,湖北武汉430074)

摘要:比之传统的调查方法,利用遥感技术进行岸线解译具有范围大、多时段、省时、省力以及快速等优点。根据多时相TM 遥感数据,对闽江河口地区岸线进行解译,结合20世纪60年代地形图和2001年海图,分析了河口地区河道演变情况。对河流岸线和浅滩变化进行对比分析,发现闽江口南部水道多呈淤积状态,北边水道则为弱侵蚀型岸线;南部水下浅滩有新发育,原有的浅滩面积有很大的扩展,北边水道变化较小;文章最后对河道演变的影响因素进行了初步的探讨。

关键词:闽江;遥感;河道演变;影响因素

中图分类号:TV 148 文献标识码:A 闽江是福建省最大的河流,闽江河口为山溪性强潮河口,水动力条件复杂,水下地形变化多样,泥沙堆积作用强烈,汊道甚多,径流经梅花水道、川石水道、乌渚水道和熨图1　闽江口形势图

斗水道入海,水流悬沙含量很高,浅滩发育,对福州泄

洪、排涝、以及福州的经济建设和规划以及福州港的通

航等带来很大不利影响,因此,对闽江口进行开发整治

研究势在必行。

近年来一些学者结合闽江航道整治工程,对闽江河

口的沉积地貌特征、水文泥沙特征与拦门沙成因、盐淡

水混合以及闽江口沉积结构与沉积作用[1]等进行了研

究,但很少研究闽江口的岸线变迁。由于海岸线变化速

度快,难以用传统、常规的调查方法对其进行及时、充分

的监测与研究。应用多时相、多精度的卫星遥感数据监收稿日期:2003209226

基金项目:国土资源部科学基金项目——福建沿海及重要经济区生态环境地质调查([2003]07204)

作者简介:周建军(19772),女,硕士研究生,主要从事环境地质及其遥感应用研究。

(责任编辑:杜素兰)

第23卷第1期海　岸　工　程2004年3月

测海岸线的变化已有许多成功的先例[2～4],本文利用1986年和2001年遥感图像并结合20世纪60年代地形图以及2001年海图研究了闽江口岸线变迁,为闽江口治理开发规划与工程实施、滩涂资源合理开发、航道开发与治理等提供新的科学依据。

1　河口地区河道冲淤变化

图2　闽江口岸线遥感解译变迁图

1.1　岸线解译

本文使用的基础资

料为1986年7月25日

和2001年3月4日

L andsat 卫星数据以及

20世纪60年代地形图,

再结合河道实际调查的

数据,分析了河道的冲

淤变化。由于闽江口大

部分地区都有护岸堤

坝,所以容易区分水陆

界限,将岸线解译出来。

先利用60年代的地形

图校正两期遥感图像,并进行重采样,然后适当地对图像进行增强。由于要考虑潮汐涨落的影响,故选择对水体或含水量非常敏感的波段范围。理想的识别水体的波长应在1.5～1.8Λm 之间;根据前人经验以及水体的光谱特性,对于水陆区分的有效方法是波段几何运算[(2+3)-(4+5)][5],利用这种方法提取岸线并进行二值化处理,将栅格图像转为矢量图像,再进行3次样条插分圆滑处理,可得到2个时相的岸线。60年代的岸线由60年代地形图数字化得到;将3个时期的岸线叠合,可以得到闽江口岸线变迁图(图2)。

1.2　岸线变化

闽江从闽安峡谷出来就进入河口地带,在亭江被琅岐岛分成2部分,河流由于惯性继续流向东北,即北部水道,其分流水量大,北部成为闽江主航道;一小部分水流转过近90°的弯,从琅岐岛以南入海,分流小;整体来说,琅岐岛以南岸线变化比北部显著。

1.2.1　梅花水道南岸变迁

闽江口岸线整体上变化最大的有南部蝙蝠洲、潭头至梅花镇沿岸、琅岐岛的东面海岸以及雁行洲和三分洲。南部蝙蝠洲以及邻近的几个小沙洲与长乐猴头屿淤积连接,由原来的沙洲变成陆地,已为人类开垦利用;在河流转折处2001年岸线比1986年向河流方向又淤进上百米,这部分岸线为强淤型;猴头屿往东至潭头港这一段岸线呈弱侵蚀状41海　岸　工　程第1期

态,由于河水绕过蝙蝠洲转向东南流向,冲蚀河岸;潭头港到梅花镇一线岸线向海淤进,为强淤积型岸线,特别是阜山草塘一带,淤进上百米,主要发生于20世纪60-80年代,1986年相比2001年淤进很小,但梅花镇附近的岸线在这一段时间淤积也达到300m 左右;再从梅花镇往东岸线为沙岸,两期解译岸线相比20世纪60年代的岸线,变化各有不同,火焰山以西都为强淤形式,火焰山到浮尸山段2001年岸线淤进较多,1986年淤进较小;从浮尸山往南的砂岸都转变为弱侵蚀岸线。

1.2.2　琅岐岛岸线变迁

琅岐岛南面的三分洲、雁行洲与琅岐岛连接,中间的水道淤高成陆,只在雁行洲和琅岐岛之间留下一条小水道,现在三分洲和雁行洲已成为琅岐岛蔬菜种植地的一个主要部分。由于径流出闽安峡谷转到南部河道对三分洲和雁行洲西部这段岸线的冲刷,这段岸线从20世纪60年代到2001年一直为强侵蚀型岸线,被冲刷后退两百多米,琅岐岛尖也蚀退了几十米;雁行洲东面的岸线则为强淤型岸线,主要淤积时间是从20世纪60年代至80年代,后来可能由于航道的疏浚,淤积减少。由于径流转向后对河岸的冲刷,雁行洲往东的三保站至金鸡山岸段形成弱侵蚀后退型岸线(除部分围垦地段以外)。金鸡山至古尾以南岸段变化很少,是一段相对稳定的岸线。琅岐岛东面的淤积发生在北边靠近壶江岛和南部古尾的地区,而且淤进距离很大,主要是围垦养殖使岸线向海推进。琅岐岛面临闽江北部水道的岸线为弱侵蚀与弱淤积混合型,其开始地段(即从闽江分流口开始)有微弱的侵蚀现象;中间段有淤积的现象和趋势;渡亭坟以西有一段侵蚀明显;而从渡亭坟往东,则转为淤积较明显,烟台山处为闽江北水道的最狭窄的地方,水流对烟台山的西面冲刷作用强烈,使岸线刷退几十甚至上百米;除中间孟洋山一段为侵蚀型岸线,烟台山以东的一段都为淤积型岸线。

1.2.3　长门水道、川石水道北岸变迁

北部水道为闽江主航道,岸线相对于南部来说变化较小。径流出闽安峡谷,河道变宽,水流冲刷力减弱,河岸有护岸堤坝和砾石岸防冲刷,从亭江至虎头山为弱侵蚀岸线,其蚀退距离在20m 范围以内;从虎头山至华秋主要为稳定岸线,没有冲刷蚀退和淤积增进;从华秋开始的岸线转为强淤积型岸线,河流在华秋分流一部分至乌渚水道,冲刷粗芦岛西面和南面岸线,粗芦岛西面和南面的岸线都为强侵蚀型岸线,乌渚水道西岸则为淤进的距离达到上百米的强淤型岸线;水流经川石水道流过粗芦岛,一部分分流至熨斗水道,使粗芦岛东面岸线也为侵蚀岸线;径流经粗芦岛转为东南向,减轻对川石岛的冲刷,川石岛西面、南面岸线都为弱侵蚀型岸线;川石水道中的壶江岛北边岸线呈弱淤积状态,而南面岸线为弱侵蚀岸线。

1.3　浅滩变化

浅滩变化主要是根据20世纪60年代地形图和2001年海图进行对比,分析其发育位置以及面积大小的变化情况。根据20世纪60年代的浅滩大小和方位对比2001年海51第23卷 周建军,等:闽江河口地区河道演变及其影响因素分析