3.1 数据

　　黄河水利委员会每年进行一次河口外水下三角洲地形测量，本文收集到1976 年、1981 年、2007 年和2015 年共4 年（期）测量数据。尽管数据不连续，但跨越时间长，可用于分析揭示黄河口三角洲多年冲淤变化情况。以往每年完成水下三角洲地形测量需要较长的时间，开始和结束的时间不同，覆盖的范围也不同，在本研究收集到的4 期观测资料中，1976 年未能完全覆盖刁口河岸段，观测时间为9 月份，后3 期覆盖了从刁口河到清水沟的全部岸段，观测时间分别为1981 年8 月、2007 年4 月下旬至5 月上旬、2015 年8 月上中旬。4 期水下三角洲地形观测覆盖面积1976 年为4 489 km2，1981 年为6 792 km2，2007 年为12 354 km2，2015 年为12 168 km2，观测点的密度分别为0.25 点／km2、0.50 点／km2、1.36 点／km2、1.68 点／km2，测点高程精度为0.1 m。

　　为统计计算利津至河口河段淤积量，收集了从利津至河口的河道大断面观测资料。为得到渔洼以下三角洲的来沙量，进行三角洲泥沙收支平衡计算，收集了1976 年以来利津日均输沙率数据和利津—渔洼河段月引水引沙数据。

3.2 方法

　　在用4 期地形测量数据生成4 期三角洲岸滩和水下三角洲DEM 时，采用1980 年10 月航测、1981 年9月调绘的1 ∶50 000 地形图，补充了东经118°52′以东或北纬38°以北三角洲沿岸陆地部分的高程，其中渔洼以下黄河南北大堤间清水沟亚三角洲陆地地面高程数据用同期河道大断面高程取代。地形图和河道大断面测点高程精度为0.1 m。在ArcMap 上用Kriging 插值法生成空间分辨率为100 m 的DEM。

　　为定量揭示黄河三角洲泥沙堆积与扩散现象，需要界定三角洲的范围。由于三角洲沉积相构成是泥沙沉积与扩散的结果，因此合理并客观地界定三角洲范围的方法是按三角洲的沉积相边界进行划分。一般三角洲的主要沉积环境为平原相、前缘相和前三角洲相，其中平原相与前缘相以低潮线为界，前缘斜坡与前三角洲间可以以坡度的突然减缓为界，前缘斜坡与前三角洲间坡度突变与两地貌单元泥沙堆积速率不同有关。前缘斜坡是来沙在三角洲沉积的主要场所，这里存在入海高密度异重流堆积和低密度漂浮流中粗颗粒泥沙落淤，堆积速度较快；大范围的前三角洲只能接纳能够被海洋动力搬运的较细泥沙，堆积速度较慢。从搬运和沉积方式看，在前三角洲堆积的泥沙属于扩散出三角洲的泥沙。前缘斜坡与前三角洲间坡度转变的显著程度存在时空变化，而且随着三角洲淤长与蚀退，边界位置不断变化，需要依据每期的地形观测数据确定前缘斜坡的外边界。为精准地确定坡度的转折点，采用大致垂直于前缘斜坡走向的包括前三角洲和前缘斜坡的水下地形剖面，计算剖面上各点至剖面两端点连线的垂直距离，以距离最大的点为坡度转折点。确定前缘斜坡外边界的过程分几步：①按等深线大致绘制出边界线；②沿这一边界线，等间隔生成垂直穿过边界线的线段，将每个线段转变成等距离分布的点，得到沿岸分布的剖面线点位置序列（xi， yi），其中xi和yi是第i 点的大地坐标；③用剖面线点序列从水下地形DEM 采集每点的高程hi；④将每个剖面线点位置高程序列（xi， yi， hi）转换为点的距离和高程序列（di，hi），其中di为第i 点距剖面一端端点的距离；⑤确定每个剖面的坡度转折点，利用转折点的位置序列，连接相邻转折点，生成前缘斜坡外边界。由于存在局部不规则水下地形起伏，部分坡度转折点可能不代表前缘斜坡坡脚，因此需要根据大多数转折点构成的边界线走向判断并删除有问题的转折点。前缘斜坡的上边界为低潮线，但依据现有地形和遥感影像数据很难准确确定其位置，因为可以将三角洲平原沉积和前缘沉积合并作为入海泥沙在河口三角洲的沉积，所以将从遥感影像上勾绘出的水边线作为前缘沉积区上边界。至于前缘斜坡两侧边界，需要依据水下地形结合时段沉积厚度确定。

　　定量分析河口泥沙沉积与扩散过程，还需要将沉积体积转换为泥沙质量，结合河流来沙量，进行泥沙收支平衡分析。进行体积与质量转换的参数是沉积物（干）密度。有研究根据大量黄河三角洲沉积物密度测量数据以及沉积物密度与粒度组成和埋深的关系，将三角洲体的平均密度定为1.36 g／cm3，本文采用这一密度值。

　　本文标题：1976年以来黄河口泥沙淤积与扩散分析(2)
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