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孟加拉国考克斯巴扎尔-特克纳夫东南海岸段海滩形态、结构变异与侵蚀机制研究及其对海岸带可持续管理的启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Sea Research 2.1
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本研究针对孟加拉国考克斯巴扎尔-特克纳夫海岸带(全球最长沙滩之一)面临的严重侵蚀问题,通过遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术结合沉积物粒度分析,系统揭示了1989-2024年间海岸侵蚀-淤积动态(年均侵蚀31 ha/淤积8 ha),阐明了潮汐振幅、季风作用、人类活动等多因素耦合机制,首次建立了该区域海滩沉积物粒度参数(平均粒径3.09-3.75?,分选系数0.38-0.72)数据库,为海岸带修复工程(如海滩营养补给方案)提供了关键科学依据,成果发表于《Journal of Sea Research》。
在全球气候变化背景下,海岸侵蚀已成为威胁沿海生态与经济的重大环境问题。孟加拉湾北部的考克斯巴扎尔-特克纳夫海岸拥有长达120公里的世界最长连续沙滩,但近年来受风暴潮、海平面上升和人类活动影响,海岸线正以惊人速度后退。2023年8月,强烈的季风浪潮甚至冲毁了著名的Marine Drive公路,这一事件被当地媒体广泛报道,凸显了问题的紧迫性。尽管前人针对该区域开展过地质演化和海平面变化研究,但缺乏对近期侵蚀机制的系统解析,特别是对海滩沉积物结构特征与动力过程的关联认识不足,制约了海岸防护措施的精准实施。
为填补这一研究空白,来自孟加拉国研究机构的多学科团队开展了综合研究。研究人员创新性地将卫星遥感解译与现场沉积学分析相结合:利用1989-2024年间多时相Landsat影像(通过MNDWI水体制图技术提取岸线),划分三个海岸段量化侵蚀-淤积动态;系统采集24个前滨沉积物样品,采用ASTMD2487标准进行机械筛分(10-230目),运用Folk(1980)公式计算粒度参数(均值、分选、偏度、峰度);结合潮汐数据(来自BIWTA)和现场地貌调查,构建了多因素影响模型。
研究结果揭示:
海岸动态特征
1989-2024年间全区累计侵蚀1085 ha(年均31 ha),淤积284 ha(年均8 ha),呈现显著空间异质性。其中Segment-3(西南端)侵蚀最剧(944 ha),而Segment-1(北部)则出现250 ha淤积。这种差异与海滩发育程度密切相关——现场调查显示,发育良好的海滩区(如Bardeil至Patuartek)侵蚀轻微,而无海滩缓冲的区域(如Sabrang)则遭受严重侵蚀。
沉积物粒度特征
粒度分析显示沉积物以细砂(19.61-24.27%)和极细砂(64.59-70.75%)为主,含10.69-21.62%粉砂。三元图分类显示主要为砂质壤土(sandy loam)和壤质砂(loamy sand)。Segment-2沉积物最细(平均3.57?),分选性最好(σI
=0.51),反映低能沉积环境;而Segment-3分选较差(σI
=0.53)且含较多粗颗粒,指示相对高能条件。偏度值(SkI
=-0.67~0.16)和峰度(KG
=-0.24~0.92)进一步证实沉积过程受复杂水动力控制。
侵蚀驱动机制
多因素分析指出:① 海滩形态是关键控制因素——坡度0.5°-7°的海滩在季风期(8月)易被越顶浪直接侵蚀;② 西南季风(SW monsoon)导致潮位升高2 m,浪高增至4.03 m;③ 气旋(如2013年气旋Mahasen)引发4-10 m风暴潮;④ 人类活动(酒店建设、采砂)破坏自然平衡;⑤ 地理漏斗效应放大潮差。值得注意的是,现场验证显示垂直布置的土工袋(geo bag)能有效改变沿岸流(longshore current),促进局部淤积。
这项研究首次建立了该区域系统的沉积物粒度参数数据库,为海滩营养补给(beach nourishment)工程提供了关键设计依据——建议选用粒径3.09-3.75?、分选系数0.38-0.72的砂质材料。成果对实现联合国SDGs目标11(可持续社区)和13(气候行动)具有实践意义,提出的"软硬结合"防护策略(土工袋+海堤)已被当地管理部门采纳。未来研究需结合水动力模型,优化防护工程的空间配置,并关注上游大坝建设导致的沉积物供给减少这一潜在威胁。论文的创新性在于将宏观岸线变化与微观沉积特征相关联,为全球相似海岸带管理提供了可借鉴的方法框架。
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