DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 5. 细胞因子在肺纤维化中的作用 成纤维的激活、迁移和增殖促进细胞外基质的产生，促进了纤维化疾病的进展 [ 26 ] [ 27 ] 。纤维化疾病中表现为成纤维细胞和肌成纤维细胞的增生，相对于成纤维细胞而言，肌成纤维细胞α-SMA表达上调，且细胞外基质产生增加，包括I、III、V和VI型胶原蛋白。而且肌成纤维细胞表达组织抑制剂金属蛋白酶(TIMPs)，导致细胞外基质降解酶活性下降 [ 28 ] [ 29 ] ，而成纤维细胞增殖分化为肌成纤维细胞的来源之一，而TGF-β可抑制肌成纤维细胞的凋亡 [ 12 ] ，TGF-β诱导EndMT发生，促进了纤维化的发展 [ 30 ] 。有试验证实 [ 31 ] TGF-β与Ras共同诱导肺微血管发生EntMT，而guan， R [ 32 ] 等人的试验与该实验结果一致。血小板衍生因子(PDGF)与血小板衍生因子受体(PDGFR)结合，通过影响多条通路的因子或蛋白的表达及改变蛋白的磷酸化状态来传递信号。成纤维细胞体外实验及博来霉素诱导小鼠体内实验发现PDGF对成纤维细胞具有较强的趋化作用 [ 33 ] ，且PDGF调节细胞外基质的代谢，介导胶原的合成。白IL-4，由Th2亚群细胞产生，体外实验表明，IL-4刺激纤维细胞的增殖以及细胞外基质的产生 [ 8 ] [ 9 ] [ 34 ] 。IL-4调节肌成纤维细胞表达α-SMA，且IL-4的表达可以判断患者的预后 [ 35 ] 。TNF-α有助于成纤维细胞的消除，促进肌成纤维细胞凋亡 [ 36 ] [ 37 ] ，TNF-α抑制抑制成纤维细胞的增殖，抑制TGF-β1诱导的成纤维细胞向肌成纤维细胞转化以及促进细胞外基质的收缩 [ 38 ] 。而且TNF-α诱导金属蛋白酶2和9的产生 [ 39 ] ，从而促进胶原的溶解。最近的研究提出，TNF-α可以缓解已有肺纤维化小鼠的纤维化程度，认为TNF-α减少巨噬细胞的数量或者减少其功能状态 [ 40 ] 。Thanh-Thuy T. Le [ 41 ] 等人的研究发现，IPF患者及小鼠肺纤维化启动及进展时期，sIL-6Rα表达增加，考虑在肺纤维化的发展过程中，成纤维细胞通过加强IL-6反式信号通路，促进肺成纤维细胞的增殖及细胞外基质的沉积。
system: [SYSTEM]

user: 6. 表面分子在肺纤维化中的作用 CD40-CD40L系统 免疫介质CD40是CD40L的经典受体，属于肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族，也属于与T淋巴细胞和B淋巴细胞相关的表面抗原。编码基因位于20q12q13.2，有277个氨基酸，相对分子量为45000，50000。CD40为I型跨膜糖蛋白，包括胞外区和跨膜区三部分，分别由193、62和22个氨基酸组成。激活的抗原呈递细胞表达CD40，主要表达在B淋巴细胞上，但同时成纤维细胞、表皮树突状细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和单核巨噬细胞、上皮细胞和血小板等也有表达 [ 42 ] [ 43 ] 。CD40L又称为CD154，属于肿瘤坏死因子家族成员。CD40L相关基因位于Xq26.3q27.1，有261个氨基酸，相对分子量为32000，33000。激活的CD4+T细胞表达CD40L。CD40L是II型跨膜蛋白， 通常以膜结合型CD40配体(mCD40L)和可溶性CD40L(sCD40L)两种形式存在。sCD40L主要来源于活化的血小板及T淋巴细胞，是由CD40L水解，以游离形式存在于血浆中，具有生物活性的、可溶性的三聚体片段，可与CD40结合，可由mCD40L在蛋白水解酶的作用下裂解而成，可通过与血管细胞(内皮细胞)表面的CD40结合而导致粘附分子的表达及炎症因子、促凝血递质/组织因子的释放，如白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)。CD40L与SCD40L均以三聚体形式与相应受体结合，在启动免疫、调节炎症反应中发挥重要作用。因为成纤维细胞表达CD40，因此CD40/CD40L可能影响着成纤维细胞的功能。眼眶成纤维细胞表面表达CD40，CD40-CD40L结合促进透明质酸的产生，而且CD40-CD40L相互作用，促进炎性细胞因子的产生，包括IL-8和IL-6 [ 44 ] [ 45 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 7. 氧化应激机制 氧化应激是指过多的活性氧(ROS)和/或抗氧化防御系统耗尽，造成分子、细胞和组织异常 [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] 。相对于其他器官而言，肺更容易受到氧化应激的影响，因为肺内氧分压为体内最高，吸入空气的氧分压为150 mmHg，肺泡内的氧分压为100 mmHg，而静脉血或者其他其器官的氧分压为1~45 mmHg之间。生物系统不断地暴露在外部因素(如：烟草、石棉/二氧化硅、辐射、博来霉素和其他药物等)，以及由炎性细胞以及组织上皮细胞、间质细胞和内皮细胞产生内在因素 [ 49 ] 。体内常见的ROS包括：超氧离子自由基 ( O 2 − ) 、NO自由基、羟自基(-OH)和过氧化氢(H 2 O 2 )、脂质过氧化物、髓过氧化物、单线态氧、过氧亚硝酸盐等。抗氧化剂主要包括：人体必需营养物资(维生素A、E等)、小分子抗氧化物、粘单白、金属蛋白、超氧化物歧化酶(SODs)等。氧化应激促进炎性介质的释放、诱导肺泡上皮细胞损伤、促进成纤维细胞增殖、促进上皮细胞间质转化、破坏蛋白酶/抗蛋白酶平衡、调节细胞因子表达、激活NF-κB活化等途径促进细胞外基质沉积，从而促进肺纤维化的发生 [ 50 ] [ 51 ] 。通常低水平的ROS可以促进细胞的增殖，激活抗氧化反应系统，但是高水平的ROS会造成DNA损伤，P53激活，阻断细胞周期，造成细胞坏死或者凋亡 [ 49 ] [ 52 ] [ 53 ] ，以上这些因素对于纤维化的形成起重要作用。
system: [SYSTEM]

user: 8. 促凝血机制 凝血机制异常似乎与肺纤维化的发生有密不可分的关系。一项丹麦的研究发现，凝血因子V基因突变的患者较未突变的患者呼吸功能差，主要表现在基因突变患者有严重的呼吸困难、第一秒用力呼气容积(FEV1)及用力肺活量(FVC)更低，以及FEV1与FVC每年下降的幅度更大 [ 54 ] 。且另有试验证明，既往有深静脉血栓或者肺栓塞病史的患者，发生间质性肺部疾病或者特发性间质性肺炎的发生率高 [ 55 ] 。有实验证实，IPF患者肺泡灌洗液(BAL)中TF增加，且免疫组化显示TF高表达于立方上皮细胞中，以及IPF、系统性硬化症、隐源性机化性肺炎患者的II型肺泡上皮细胞中 [ 56 ] [ 57 ] 。也有试验证实，IPF患者BAL中第VII凝血因子表达较正常人高 [ 58 ] 。不仅凝血因子表达异常，IPF患者抗凝血机制激活也有变化，特别是纤溶酶原激活抑制剂1(PAI-1)和纤溶酶原激活抑制剂2(PAI-2)，IPF患者两种PAI肺泡灌洗液较正常人升高，提示IPF患者抗纤溶活性失调 [ 56 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 9. 结语 肺纤维化形成机制目前尚无明确定论，目前主要于炎症机制、氧化应激机制以及促凝血机制三方面进行研究。仍需要继续探索肺纤维化形成机制，以便寻找治疗靶点，控制疾病进展以及改善预后等。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 近年来，黄河源区由于受到气候变化和人类活动的影响，生态系统和水文情势均发生显著变化。本文就气候变化对黄河源区的影响展开调查，分析了源区的气温的变化趋势及突变年代，降水的季节分配和变化趋势，以及径流的年内变化和年际变化。本文通过计算径流年内分配不均匀系数判断径流分配均匀性，通过分析滑动平均序列的曲线判断整个时间序列的趋势，通过累积距平曲线的变化判断序列大致突变的时间以及长期持续变化情况和演变趋势。结果表明：在气候因子变化分析中，在1960~2014年长时间序列中，黄河源区年平均气温呈现显著增加趋势。根据降水变化分析结果，黄河源区降水年内分配差异较大，在年际变化上，降水量整体呈现不显著的增加趋势。黄河源区径流量不均匀系数较大，集中度较高，说明径流分配有明显的丰枯季节变化。径流量整体呈现减少的趋势，这种趋势在90年代至21世纪中期尤为明显。 关键词 :黄河源区，气候变化，气温，降水，径流变化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 黄河源区是指位于青藏高原东北部(95˚50'E~103˚30'E，32˚30'N~30˚00'N之间)的黄河干流唐乃亥以上流域 [ 1 ] 。自20世纪末，由于气候变化和人类活动的影响，源区的生态系统和水源补给系统了发生明显变化，如冰川消融、雪线上升等，加快了地表水量减小、冻土层地下水位的下降、湿地退化等现象的发生，黄河源生态系统对气候变化非常敏感 [ 2 ] [ 3 ] 。径流的影响因子主要是气候变化因子和人类活动。气候变化因素主要包括气温、降水、相对湿度、日照、风速等；人类活动因素主要包括人类对流域下垫面的改变和水资源的开发利用等 [ 4 ] 。 国际上从20世纪80年代中期展开了关于气候变化对水文、水循环和水资源的影响的研究 [ 5 ] 。1977年，美国国家研究协会(USNA)组织讨论了气候变化与供水之间的相互影响与联系。气候变化对水文影响的不确定性评估引起人们的高度重视。Shen [ 6 ] 通过研究全球气候模式(GCM)选择的不确定性的时间变化(主要是长期的)，以预测气候变化对水文的影响，结果表明，20个GCM预测的未来气候变化(降水和温度)和水文响应具有高度的不确定性，并且不确定性随时间显着增加。Nepal [ 7 ] 使用12000模型，在DudhKoshi子流域研究了目前并预测未来条件下不同径流成分的水文特征和贡献，模型预测结果表明，至本世纪中叶，流量将增加13%，随后略有下降；本世纪末蒸发量将增加16%。1985年的Vinach会议，我国加进了气候变化对水资源影响研究 [ 8 ] 。刘昌明等 [ 9 ] [ 10 ] 就黄河源区降水和径流的关系以及径流对土地覆盖情况和气候变化的响应展开研究，根据SWAT模型模拟结果，随着植被覆盖度的增加，流域年径流量增加，蒸散量减小。 黄河源区处在特殊地理位置以及脆弱的生态环境中，形成其独特的水文系统和天然的冻土环境 [ 11 ] 。本文分析了源区的气温的变化趋势及突变年代，降水的季节分配和变化趋势，以及径流的年内变化和年际变化，分析气候变化对源区的径流影响。对黄河源区径流变化进行系统分析，探讨其变化趋势和原因，揭示气候变化对水生态环境的影响，可以为流域水资源管理提供科学依据。因此，有必要对黄河上游流域径流变化进行系统的分析，探讨其变化趋势和原因，揭示气候变化对水生态环境的影响，为流域水资源管理提供科学依据。所以，开展气候变化对黄河源的水文影响分析对水资源开发利用以及河道生态保护非常重要。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究区概况与研究方法 2.1. 研究区概况 黄河发源于青藏高原巴颜克拉山北麓的约古宗列曲，本研究中，黄河源区选用唐乃亥水文站以上的部分，流域面积为12.2万km 2 。黄河源区地势呈现西南较高东北较低的特点，整体海拔较高，高程大致在2656~6350 m范围内，属于高原大陆性气候，太阳辐射比较强、日照时间较长、大气压力较低、昼夜温差大 [ 12 ] 。源区属于半湿润地区，但区域内降水分布不均，呈东南多西北少的特点。独特的地理位置以及气候特征，使得该区冰川广布、冻土较为发育，以及星罗棋布的湖泊湿地，发挥了黄河源区涵养水源和补给水源的重要功能 [ 13 ] 。黄河源区的冻土地貌处于季节冻土到片状连续多年冻土的过渡区，相比高原腹地，多年冻土具有温度更高、厚度更薄的特点 [ 14 ] 。黄河沿、玛多县城等玛多盆地1970年代曾经属于多年冻土，1990年复位钻探研究显示多年冻土大部分已消融，冻土分布边界线也分别向西和向北移动 [ 15 ] 。 2.2. 研究方法 径流过程是水循环最重要的环节之一，其变化过程受降雨、蒸发、下渗、下垫面条件以及人类活动等诸多因素的影响。 2.2.1. 特征参数分析 反映经流年内分配不均的特征值较多，主要用径流年内分配不均匀系数C v 。不均匀系数C v 的计算公式为： C v = 1 12 ∑ i = 1 12 ( Q i − Q ¯ ) 2 Q ¯ 式中：Q i 为月平均流量，m³/s； Q ¯ 为年平均流量，m³/s；C v 是表示径流年内分配不均的一个指标。C v 越大，表示径流年内分配越不均匀；反之，则径流年内分配越均匀。 年内分配完全调节系数C r 是另外一种年内分配的指标。其计算公式如下： C r = ∑ i = 1 12 Ψ ( t ) [ Q ( t ) − Q ¯ ] / ∑ i = 1 12 Q (t) 式中， Ψ ( t ) = { 0 ，   Q ( t ) < Q ¯ 1 ，   Q ( t ) ≥ Q ¯ 年内分配完全调节系数C r 越大，则年内水文气象因子分配越不均匀。 2.2.2. 趋势分析 1) 多年滑动平均 多年滑动平均值序列可以近似表示全序列的变化趋势，此方法是由时间序列的平滑值来表示的，对一个样本数量为n的一个长序列x，多年滑动平均值序列可以表示为： x j = 1 k ∑ i = 1 k x i + j − 1 ( j = 1 ， 2 ， ⋯ ， n − k + 1 ) 式中，k值可以取非零正整数。经过多年滑动平均的计算，通过分析滑动平均序列的曲线图来判断整个时间序列的趋势。 2) 累计距平法 累计距平法又称差积曲线法，对于一个时间序列x，某一时刻t的累积距平值表达如下： x t = ∑ i = 1 t ( x i − x ¯ ) ( t = 1 ， 2 ， ⋯ ， n ) 式中，x均值表示为 x ¯ = 1 n ∑ i = 1 n x i 在绘制累积距平曲线时，需要求出n个时刻的累积距平值，然后进行趋势性分析；如果曲线呈现上升趋势则表示距平值在增加，相反如果曲线呈现下降趋势则表示距平值减小。通过曲线的变化可以判断出序列大致突变的时间以及长期持续变化的情况和演变趋势 [ 16 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究结果 3.1. 气候因子变化分析 3.1.1. 气温变化分析 1) 气温年际变化 黄河源平均气温时间序列变化图如图1所示，由图可以看出黄河源流域1960~2014年气温整体呈递增趋势。年平均气温变化倾向率为0.36℃/10a，查相关系数检验表得α = 0.05，n = 55时r a = 0.266，而相关系数r = 0.79 > r a ，表明研究的系列表现为显著的递增趋势。 2) 气温累积距平变化过程 气温累积距平图如图2所示，可以看到在本次研究中，气温累积距平均为负值，累积距平值都呈现出先降低后增加的趋势。从平均气温来看，源区气温累积距平值出现了2个转折点，在1986年发生转折而后平稳波动，在90年代末，发生第二次转折，此后开始呈现上升趋势。年平均最低气温在1986年发生转折，年平均最高气温在90年代末发生转折，而后呈现显著上升趋势。 3.1.2. 降水变化分析 1) 降水年内变化 由于气候的季节性波动，降水呈现季节性变化，使得降水年内分配不均，降水的年内分配特征通常采用各 图1. 黄河源平均气温时间序列变化图 图2. 气温累积距平图 图3. 黄河源流域多年平均月降水量及其分配比例、降水量季节分配 月、季占全年降水量的百分比等来反映。图3显示黄河源流域降水年内分配差异也较大，多年最大平均月降水量发生在7月，月降水量为99.2 mm，占多年平均年降水量的21.7%。根据黄河源区降水径流特性，研究划分汛期为5月至10月，占年降水量的90.9%；而11月份至次年2月份的降水量最少，仅占全年降水量的3.1%。黄河源流域降水季节分配也极不平衡，夏季降水占全年降水量的58.1%，冬季降水只占全年降水量的只有2.2%。 2) 降水年际变化 黄河源流域平均降水量年时间序列变化图如图4所示，由图可以看出1960~2014年降水量呈现波动递增趋势。在1990年之前序列点系处于趋势线两侧，呈现震荡增加趋势，在1990年之后降水量处于趋势线以下，说明在1990~2006年之间降水量呈现了下降趋势。年平均降水量变化倾向为6.80 mm/10 a，当α = 0.05，n = 55时，r a = 0.266，而相关系数r = 0.19 < r a 。表明原系列整体存在不显著的递增趋势。 由图5可知黄河源汛期降水量变化基本平稳，在80年代末出现下降趋势，21世纪初表现出上升趋势。结论表明黄河源在80年代末到21世纪初，整体比较干旱，在21世纪初出现恢复变湿的趋势。黄河源非汛期降水量整体呈现增加趋势，当α = 0.05，n = 55时，r a = 0.266，而相关系数r = 0.52 > r a 。表明原系列整体存在显著的递增趋势。 图4. 黄河源平均年降水时间序列变化图 图5. 黄河源汛期、非汛期降水量时间序列分布图 3.2. 径流变化分析 3.2.1. 径流年内变化 径流的年内分配又称径流的年内变化或季节分配。天然河流由于受气候因素及流域调蓄能力有关的下垫面因素的影响，径流量在年内的分配时不均匀的。 1) 径流百分比法 根据实测径流资料(日平均资料)统计出相应年度的年径流量，然后确定计算时段(月或季)，并根据水文站径流资料统计出相应时段内的径流量，可算出不同时段径流量的百分比。 由表1可知，径流年内分布不均，其多年平均年径流量是199.89亿m 3 ，而且绝大部分集中在6~10月份，其径流量能占到年径流总量的70%。由图6可知，6月份平均径流量为23.272亿m 3 ，占全年径流量的11.6%，7月份径流量最大，多年平均径流量为34.559亿m 3 ，占全年径流量的17.3%，8月份平均径流量为28.473亿m 3 ，占全年径流量的14.2%，9月份平均径流量为31.177亿m 3 ，占全年径流量的15.6%，10月份平均径流量为25.391亿m 3 ，占全年径流量的12.7%。研究时期内，流域12月、1月、2月径流量均很少，三个月的径流量仅占年流量的7.4%，其中最小月径流量出现在2月份，仅占年径流量的2.19%。同时由最大正负误差线，可以看出在研究时期内，历史最大月径流发生在9月份，最低月径流发生在12月份。 2) 年内分配特征 由表2可以看出，黄河源流域径流年内分配不均性和集中度普遍比较高，说明径流年内分配相对比较集中，计算集中期显示出现在8月。黄河流域1960~2014年平均月径流量的不均匀系数和完全调节系数分别是0.71和0.3，并且与集中度具有较好的同步性变化规律。不均匀系数值越高，集中度值也越高，径流量具有明显的丰枯季节变化。 3.2.2. 径流年际变化 1) 径流变化过程 通过分析图7可知，唐乃亥站1960年~2014年径流呈现递减趋势，下降斜率为−5.684/10a，相关性系数为0.175。假设序列置信度α = 0.95，n = 55时r a = 0.266，相关性系数r = 0.175 < r a ，表明原序列存在不显著的递减趋势。这种下降趋势在80年代中期到20世纪初滑动平均值下降的比较明显，下降趋势比较显著。 2) 累积距平法 通过黄河源区年径流量、汛期、非汛期径流量累积距平随时间分布图(图8)可知，黄河源区年径流量与汛期 Table 1 Average intra-annual runoff distribution of Tangnaihai hydrological statio 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 月径流量(亿m³) 4.43 4.38 5.78 9.29 14.69 23.27 百分比(%) 2.22 2.19 2.89 4.65 7.35 11.64 月份 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月径流量(亿m³) 34.56 28.47 31.18 25.39 12.47 5.98 百分比(%) 17.29 14.25 15.60 12.70 6.24 2.99 表1. 唐乃亥水文站平均年径流量年内分配表 Table 2 Distribution characteristics of runoff in the Yellow River Basin during the year 时段 不均匀系数 完全调节系数 集中度 集中期 相对变化幅度 绝对变化幅(亿m³) 合成向量方向 出现时间 1960~1990 0.73 0.31 0.46 207.1 8月 17.96 2.10 1990~2014 0.68 0.29 0.44 202.4 8月 15.60 1.58 1960~2014 0.71 0.30 0.45 205.0 8月 16.93 1.87 表2. 黄河流域径流年内分配统计特征 图6. 唐乃亥水文站多年平均月径流量分配 图7. 黄河源(唐乃亥站)径流量变化趋势 图8. 年径流量、汛期、非汛期径流量累积距平线 径流量累积距平曲线变化趋势十分相近。结合径流滑动平均的分析结果，同样得到汛期多年变化趋势与多年平均径流量变化趋势十分接近，即可间接说明黄河源区降水对径流的影响较大。由累积距平图可知，径流系列转折点发生在1990年左右。年径流量和汛期径流量主要有2个阶段，总体表现为1960~1998年为波动性显著增加，说明该阶段丰水年份多于枯水年份；1998~2014年间为显著减少趋势，说明该阶段枯水年份要多于丰水年份。非汛期累积距平分为两个阶段，1984年之前呈现缓慢增加趋势，1984~1990年基本保持在稳定的范围之内，在1990年以后非汛期累积距平出现逐渐下降趋势，但变化幅度明显小于年径流量和汛期径流量。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 本文对黄河源区的气候因子变化和径流变化进行了分析，主要结论如下： 1) 在气候因子变化分析中，黄河源区年平均气温在研究系列内呈现显著的增加趋势。由降水年内变化分析可知，黄河源流域降水年内分配差异较大，降水的年内分布以5~10月份最多，而11月份至次年2月份的降水量最少。降水年际变化分析可知，黄河源区降水量整体呈现不显著的增加趋势。 2) 由年内径流分布可知黄河源区多年平均最大月径流发生在7月份。多年平均不均匀系数比较大，集中度比较高，说明黄河源区径流分配有明显的丰枯季节变化。由径流年际变化可知，研究系列中黄河源区径流量呈整体减少趋势，这种趋势在90年代至21世纪中期尤为明显。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 桑基鱼塘是我国传统农业在实践中探索出的一种独特的土地利用方式，是劳动智慧与当地自然生态环境实际情况相结合、协同发展的产物，充分利用了珠三角当地的水利环境，将水资源与土地资源相结合，形成良性的生态循环。此前研究更多的是着重于围绕其农业生态功用展开，而缺乏对其水资源方面意义的考虑。而在桑基鱼塘系统中，水是其存在的基础，是系统中物质能量转化和平衡的关键，因此，结合珠三角地区的地势、水情特点，从水资源的角度，对珠三角桑基鱼塘的水资源背景、水环境生态及其价值和目前面临的水资源水环境等方面的问题进行了探索与分析，为珠三角地区桑基鱼塘的保护与传承、可持续发展与出路，提出相应的建议和对策。 关键词 :桑基鱼塘，水资源，水生态，保护传承，珠三角 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 桑基鱼塘是在我国传统农业中经过实践探索出来的一种独特的土地利用方式和农业生产模式，是一种水陆相互作用的人工生态系统，拥有突出的良性物质能量循环功能 [ 1 ] 。桑基鱼塘系统最早在九世纪太湖流域出现，在十四世纪得到迅速发展，明朝中后期开始在珠三角地区开始盛行。20世纪20年代，随着国际丝绸贸易市场的繁荣，珠三角桑基鱼塘进入鼎盛时期 [ 2 ] ，这种模式凭借着其强大的生命力、独特的良性生态循环、突出的生态文明价值和经济循环价值一直传承、发展至今。 不少学者曾对桑基鱼塘的产生及其演变过程、水陆生态系统结构、物质能量转化和生态文明价值等方面进行了研究。如廖森泰等 [ 3 ] [ 4 ] 通过对基塘历史的研究，整理出了桑基鱼塘的形成及其发展历程，清楚地再现了其浮沉历史；王英姿等 [ 5 ] 从桑基鱼塘的空间分布格局的角度研究了其基塘比例的演变过程，并指出了合适的基塘比；Chan等 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 通过研究揭示了桑基鱼塘在水陆生态系统中生态特征，并对其生态系统的结构进行了层次划分，突出了桑基鱼塘的系统性、相互性和物质循环交换与能量流动的整体性、平衡性。郭盛晖 [ 11 ] 在桑基鱼塘的生态文明价值研究中更注重其再利用与可持续性发展，体现了一种新型的现代化的生态经济循环理念。 综上所述，此前的对桑基鱼塘的研究大多是从整体角度、大系统角度或者历史的纵向角度进行分析，缺少从水资源的角度分析的研究。水是桑基鱼塘系统存在的基础，是系统中物质能量转化和平衡中的关键。因此，为探索珠三角地区桑基鱼塘未来的发展与出路，从水资源的角度，通过对其水资源背景、水环境生态及其价值和目前面临的水资源水环境方面的问题进行分析，为珠三角地区桑基鱼塘的保护与传承、可持续发展与出路，提出相应的建议和对策。
system: [SYSTEM]

user: 2. 珠三角地区桑基鱼塘概况及其水资源背景 2.1. 水资源条件促就了桑基鱼塘的出现 粤语中把有水的低洼地称作“塘”，而在塘旁边的用地称为“基”。桑基鱼塘是珠三角一种独具地方特色的农业生产形式。 我国珠三角地区属亚热带气候，全年气候温和湿润，常年平均温度21℃~23℃，雨水充沛，常年平均降水量达1500 mm以上。多雨季节与高温季节同步，土壤肥沃。珠三角地区的水资源充足，该特点为桑基鱼塘的兴起提供了优厚的气候条件，塘鱼可以全年活跃，桑树也几乎全年长青。 珠三角地区地处珠江流域，各水系纵横交错，贯穿珠三角各地区，且地区内河道呈网状分布，河网密集，河道较深较窄，良好的天然水利条件为桑基鱼塘的兴起与发展提供了重要的水情和自然地理优势。但由于地势低洼，常闹洪涝灾害，同时受到西江、东江、北江洪水的倒灌和潮汐影响，渍水难排，水淹的情况屡见不鲜。如《广东通志稿》卷31水利中曾有“东广之田，广肇患于水溢”的描述，增加了种稻的难度。而桑基鱼塘系统深挖稻田，用挖出的塘泥堆积在塘的四周，形成鱼塘，又在塘边树之以桑，是一种因地制宜的水利系统。如此一来，不仅水淹的情况得到了改善，减轻了水患，还有显著的生态和经济效益，可谓是“基种桑，塘蓄鱼，桑叶养蚕，蚕矢饲鱼，两利俱全，十倍禾稼” [ 12 ] 。 自明朝中后期起，南海、顺德等地便掀起了种桑养蚕、修筑基塘的风潮 [ 13 ] ，桑基鱼塘的分布区域从以顺德、南海为主，逐步扩展到了中山、新会、东莞、三水等地。 2.2. 桑基鱼塘的水平衡与物质能量循环 桑基鱼塘存在于独特的水资源条件和地理条件，是一个典型的水陆相互作用的人工生态系统，在该系统中，陆地的桑基子系统和水体的鱼塘子系统实现物质和能量的互换与流动，形成良性的生态物质循环 [ 14 ] [ 15 ] 。水资源在这一系列物质交换中起着运输载体的作用，保证了基塘系统中各单位的良性互动。 降水进入基地，先被作物截留一部分，这部分水分蒸发后进入大气，期间降水越多，作物水分越饱和则截留的比例越小。基地的水分通过坡面径流和重力水进入鱼塘，潜水位的高低受鱼塘水位的变动的影响，进而影响毛管水上升，在干旱时为土壤补充潜水位的水分。这样即使在无雨的旱季，因有毛管水的补给，桑、甘蔗等深根作物仍能在未得到灌溉的情形下正常生长。 桑基鱼塘的鱼塘子系统中，鱼塘的水分收入比基地要大很多，除去占最大比重的降雨外，还有基地的坡面径流和重力水也是鱼塘水资源很大的组成部分，鱼塘子系统的年水分收入比基地子系统多1/2。由于雨季时坡面径流和重力水占比重更大，鱼塘的水分收入在雨季最为集中。 参考钟功甫等 [ 16 ] 的研究，桑基鱼塘基面子系统及鱼塘子系统各月水平衡情况对比如表1所示。从表中数据可得出，基面子系统与鱼塘子系统的水量总收入与支出基本持平，其中基面系统中的坡面径流和下渗重力水把基面的一些养分带入鱼塘，这些养分一部分被鱼类摄食，另一部分被浮游生物通过分解沉淀成塘泥，水平衡阻止了养分直接流入江河造成浪费，鱼塘的水源含有丰富的营养物质，可用于桑树的灌溉，促进系统的水平衡。因此，水资源在桑基鱼塘系统的物质循环中得到了充分利用，资源损耗率几可忽略。 2.3. 珠三角地区桑基鱼塘的水利保障 珠江三角洲连片桑基鱼塘的核心区域南海、顺德两地，是珠三角下游的河网密集区，地势平坦低洼，水面积广阔。该地区的灌溉水源十分充足，即使遇到大旱，仍能保证丰富的农业用水，为基面作物和鱼塘的用水提供了有力的保障。 珠三角的雨季是每年4~8月，雨水集中，在雨季中各江先后发洪，往往是洪峰接踵而至，汛期径流量可达全年的80%。平原地区都有受洪水浸涝的危险，为减轻水患，常在平原地区建设桑基鱼塘，而珠三角面积最大的桑基鱼塘大多位于此。雨季时西江、北江的洪水是该地区农业生产的最大威胁，人工修建的堤围可以大幅度降低基塘被洪水冲毁的风险，是珠三角桑基鱼塘经营中最基础的水利保障 [ 13 ] 。 由于基面的地下水位较高，下层土壤在旱季也是较湿润的。甘蔗、桑等深根作物即使在旱季未进行浇灌也能正常生长，由此可见，干旱对基塘地区的作物生长影响不大。从水文条件分析，基塘地区的主要灾害主要是 Table 1 Monthly water balance of the base surface subsyste 月份 基面子系统月水平衡(mm) 鱼塘子系统月水平衡(mm) 水分收入 水分支出 土壤水分增值 水分收入 水分支出 鱼塘水位下降 降水量 鱼塘补给潜水量 地表径流 下渗量 蒸发量 作物截留降水量 作物组成水分 降水量 基面径流量 基面入渗鱼塘水量 蒸发量 鱼塘排出河沟径流量 鱼塘补给潜水 鱼塘生物组成水分 1 4.7 0 0 46.7 4.7 0 0 77.8 0 2 53.7 0 0 38.6 53.7 0 0 46.3 0 3 62.4 4.3 0 50.6 62.4 4.3 0 60.2 48 4 217.4 104.5 21 67.9 217.4 104.5 21 81.5 197 5 349.9 215.8 34 75.1 349.9 215.8 34 90.1 463 6 117.2 21 8 87.6 117.2 21 8 107.4 31 7 383.1 224 41 116.1 383.1 224 41 136.6 484 8 123.5 6.4 3 114.1 123.5 6.4 3 136.9 0 9 158.1 43.5 13 100.5 158.1 43.5 13 123.3 74 10 33.6 0 0 85.5 33.6 0 0 102.6 0 11 133.2 60.1 8 65.1 133.2 60.1 8 79.8 45 12 83.2 50.4 0 32.1 83.2 50.4 0 48.5 51 年 1720 80 730 125 880 50 5 10 1720 730 125 1091 1393 80 21 10 合计 1800 1790 10 2575 2585 10 表1. 基面子系统及鱼塘子系统各月水平衡(单位：毫米) 注：基面水分总收入1800毫米/年，总支出1790毫米/年，盈余10毫米为土壤水分增值；鱼塘水分总收入2575毫米/年，总支出2585毫米/年，水位下降10毫米。 内涝，以地势较低区域尤为严重。存在的主要的因素：有汛期暴雨排水不易；河道弯曲、河床坡度小导致排水不畅；还有一些基面低于河面，不能自由排水等。 除了洪涝，南海和顺德等地区还受珠江三角洲潮汐河口的影响，而河网区中的桑基鱼塘系统则成为对潮汐合理利用的小型水利系统 [ 4 ] 。系统可以设置水窦以利用内外潮汐水位的高差来实现池塘水的灌排，一般分为上窦和下窦，分别设于塘腰和塘底。通过鱼塘的水窦，池塘水体可以与外界的河涌水流互通联系。池塘水体通过水窦与外界的河涌水流联系，同时可以通过开启和关闭塘边闸窦来调节池塘水的温度及溶氧量。由于潮流影响较弱，潮位常小于一米，因此必须密切注意鱼塘与河涌的水位差以保证灌排不受影响。
system: [SYSTEM]

user: 3. 桑基鱼塘的水环境生态及其价值分析 3.1. 桑基鱼塘的生态物质循环 在桑基鱼塘系统中，桑、蚕、鱼和塘泥形成了物质循环和能量流动的生态系统(图1)。桑树从塘泥中汲取养分，通过光合作用制造桑叶；蚕吃桑叶，形成蚕茧；蚕的粪便、蚕蜕掉的皮、蚕的尸体，吃剩的桑叶残渣等物质形成“蚕沙”，可用作土壤的肥料，也可用来喂鱼，蚕沙或新挖的塘泥又可以补充土壤中损失的营养物质。在桑基鱼塘系统中，水是其存在的基础，是物质循环、能量流动的关键，在一系列物质交换中起着运输载体的作用，保证了基塘系统中各单位的良性互动。水构成塘以养鱼，粪便微生物等营养物质在水中沉淀，产生营养丰富的塘泥，塘泥可以为育桑提供营养物质，从而推动了桑基鱼塘的物质流动。 在桑基鱼塘系统中，蚕沙若不是被鱼塘中的家鱼消耗和用作肥料，会大量堆积导致环境的污染；塘底的淤 图1. 桑基鱼塘物质循环系统 泥因被挖起培植桑基，避免了水体变浅和水中有害物质的增加 [ 6 ] [ 17 ] 。桑基和鱼塘相互利用了彼此的废弃物，不仅实现了良性的生态物质循环，还解决了棘手的环境污染问题。 3.2. 桑基鱼塘生态结构与生物多样性 桑基鱼塘系统从生态结构上可分为陆地生态系统、水陆过渡生态系统和淡水生态系统。系统中不同层次的光、温、水、土条件决定着基面作物的种植和各种动物的栖息。由于生态系统的复杂性，基塘系统中的生物多样性十分丰富。不仅有桑、甘蔗、兰花、白菜、大豆、大尾草、水浮莲、象草等植物，还有蚕、四大家鱼、虾、蟹、鳗鱼、水鱼等水生动物和鸡、鸭、猪等家畜家禽，再加上栖息在基塘的候鸟、昆虫和各种微生物，桑基鱼塘系统中的生物种类可谓数不胜数 [ 17 ] 。生物种类的多样性与生态系统的稳定性相辅相成，系统内对自然资源的损耗极少，能量和物质实现了自循环，使桑基鱼塘系统的经济效益与生态效益并存。 桑基鱼塘的水陆边缘效应显著，具有滞洪排涝、蓄洪防旱功用的同时，又能调节微气候、防止土壤流失，为大量动植物和微生物提供栖息地，对水生态的保持有着重要意义。基塘的大量存在不仅涵养了水源，减轻了水旱灾害，还为珠三角地区的绿地、湿地覆盖率作出了巨大贡献。
system: [SYSTEM]

user: 4. 现存桑基鱼塘及其未来出路面临的主要问题分析 虽然桑基鱼塘凭借其强大的生命力、独特的良性生态循环、突出的生态文明价值和经济循环价值一直传承、发展至今，但仍然面临着各方面的问题，其中比较突出的是水污染、水生植物泛滥、水体富营养化和用地类型的转变等方面的问题。 4.1. 水污染带来的威胁 水环境是珠三角人民赖以生存的基础，同时也是该地区桑基鱼塘发展的重要因素。正因为珠三角地区常见的潮水、泥沙及洪旱灾害，传统的稻作农业往往容易受到影响，而桑基鱼塘则能够在这样的水文环境中得以快速发展。但是，越来越严重的水污染问题又对桑基鱼塘带来了威胁。珠三角地区最重要的水污染源包括工业废水、有机农药两类。随着工业化而加重，一些工厂污水大部分未加处理就直接或间接排入水域，且由于潮汐的影响使水质污染更为严重。此外，残余农药通过灌溉回归水体，水质污染影响了蚕桑质量，还有可能诱发鱼病，塘泥亦因而受到污染，导致桑基鱼塘的退化。 在珠三角的众多地区，由于水污染和土壤污染问题的加剧，被严重污染的塘泥已不能再用作肥料。据某些乡民反映，现在用塘泥施肥会导致作物死亡。顺德、南海等地作为传统桑塘景观区，水上环境大部分已严重恶化，塘基破坏明显，鱼塘绿水泛滥，臭不可闻。一旦桑基鱼塘遗留的基塘形态和水上环境被彻底破坏，是不可逆转的。由此可见，如今桑塘景观遗产保护传承已经刻不容缓。 4.2. 水生植被的泛滥与水体富营养化 水生植物泛滥的现象在珠三角地区越来越普遍。在没有增氧机的时代，塘水的含氧量主要依靠闸窦的开闭来调节，借助鱼塘和塘外河涌潮汐水位的高差实现灌排。现代由于过度依赖排灌及增氧设备，鱼塘中的水网、排灌设施退化造成水循环不畅，污水积聚排放又得不到妥善处理，给水生植物泛滥提供了场所。 水生植物大量消耗鱼塘内的氧气，加速水体富营养化并导致水质恶化，水体透明度降低，鱼塘溶解氧过饱和现象的出现会威胁鱼类的生存。受污染的水质通过物质循环，在水陆系统中不断积累，不仅危害桑基鱼塘的生态系统，影响生态经济的循环，甚至危及人的健康。水体表面的水生植物形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生有害气体，和一些浮游生物产生的生物毒素也会危及鱼类。为减少此类现象，部分鱼塘会限定局部水面养殖水葫芦、水浮莲、绿萍等水生植物。 4.3. 桑基鱼塘的全面退化 近年来，随着城镇建设用地不断增加及工业化的进一步扩张，珠江三角洲的桑基鱼塘出现了严重的萎缩和退化，大范围具有绝佳边缘效应的自然有机肌理的原生桑基鱼塘被毫无生气的人工格网养鱼场所取代 [ 18 ] 。珠三角地区的桑基鱼塘的用地面积变化如表2所示 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] 。从表格中可见，顺德、佛山和中山等地区的桑基用地退化现象严重，其中顺德地区的桑基面积已经锐减至完全消失。大面积的桑基土地资源被侵占，基塘比例严重失衡，基塘结构和功能失调，直接导致与桑基鱼塘繁荣共生的水利设施的退化。 桑基鱼塘的消亡、水体严重污染、湿地生态环境遭破坏、土壤退化、生物栖息地破坏等，使珠三角广阔的基塘大地面临全面退化的严峻现状，昔日繁荣河涌的河涌景观不复存在。
system: [SYSTEM]

user: 5. 总结与建议 通过对珠三角地区桑基鱼塘的水资源背景及水环境生态和当前面临的水资源水环境方面的问题的研究分析，针对珠三角桑基鱼塘的现状与存在的问题，以可持续发展为指导、以科学研究为依托，以发挥生态、社会、经济三大效益为目标，为珠三角地区桑基鱼塘的保护与传承、发展与出路，提出相应的建议和对策。 5.1. 以不破坏生态系统为发展的原则 桑基鱼塘是一种不可再生的农业文化景观遗产，其对乡村地区的水环境保护、水文调节及水资源合理利用都具有巨大的意义。其退化不仅有生态的因素，还有经济的因素。在全球变化和人类活动的影响下，水环境污 Table 2 Changes in land area of mulberry ponds in parts of the Pearl River Delt 用地类型 顺德地区(km 2 ) 佛山、中山地区(km 2 ) 1978 1998 减少的百分比(%) 2000 2015 减少的百分比(%) 农业用地 454.53 355.06 21.88 - - 桑基用地 48.93 0 100 1528.36 1064.03 30.38 蔗基用地 104.60 3.06 97.07 - - 表2. 珠三角部分地区的桑基鱼塘用地面积的变化 染和水生态失调等问题都日渐显露。在城乡经济发展的同时，对桑基鱼塘的开发与再利用应该要以不破坏生态系统为前提，尊重桑基鱼塘的物质循环和能量流动规律。使用新技术时，应注意它带给桑基鱼塘这种农业生产模式的副作用，要建立合理的水资源管理制度，避免对水域、农田、渔场、鱼塘等资源的过度开发和利用，逐步开发利用可再生自然资源，在任何情况下使用自然资源时都应该遵循可持续发展原则。 5.2. 工业废水分散收集，集中处理 珠三角地区工业分布广而分散，污染物排放浓度高，如果直接流入江河渠道和桑基鱼塘，其毒性易导致生物得病或死亡。污染物渗入土壤，会影响植物与微生物的生长，污染地下水，对桑基鱼塘的水生态造成负担。对于工业污水废水应该采取分散收集，集中处理的方式，减少乱排乱放对生态环境的负面影响 [ 22 ] 。其中收集方式宜采用废水收集车定期收集装运的形式，尽可能避免新建收集管网造成新的环境污染。收集的污水废水运到附近的工业废水处理厂进行集中处理。 5.3. 保证合理的基、水比例 随着经济的发展和市场的转变，传统桑基鱼塘基地上种植的甘蔗、蚕桑一类的作物已经先后消亡，基面作物布局也发生了巨大的变化。由于淡水养殖产量高、收益好，农民重水产养殖、轻基面种植，这种模式使得基面日益变窄，基、水比例从原本合理四六比的逐渐变成了二八比甚至是一九比。基地面积比例缩小，基地无力承担塘鱼的上泥量，基地可用作饲料的农产品废弃物和生物的粪便也减少，鱼塘的能量只能靠大量地从系统外部输入，这样桑基鱼塘的水陆相互作用将被大大削弱。若不仅不能保证桑基鱼塘生态系统的输出，还反过来需要大量外部输入来维持，桑基鱼塘便无法获得能量平衡，甚至在一定程度上造成了资源浪费。保持合理的基、水比例，充分利用基塘系统的合理性，减少系统外投入，才能使桑基鱼塘保持其存在的合理性，而不至于被社会所淘汰。 5.4. 传统景观遗产的保护与传承 虽然珠三角桑基鱼塘的农业生产效应现在已经微不足道，但仍然不可忽视其对调节湿地、水生态景观及水利设施方面的意义。基于保护传承桑基鱼塘景观遗产的目的，有必要在一定程度上尝试恢复传统桑基鱼塘景观，并采取措施让其焕发新的生机。现今的规划中，珠三角桑基鱼塘主要探索朝着景观化的方向发展。桑基鱼塘被誉为珠三角之肾，对维持区域性的生态安全起着重要作用，是名副其实的农业湿地生态景观。 当前桑基鱼塘景观开发有初步起色，例如位于西樵山南麓的渔耕粤韵文化旅游园，以西樵山南麓的七星、儒溪、显岗村一带的鱼塘片区为中心，该鱼塘片区是珠三角地区面积最大、保存最为完整的桑基鱼塘，联合国教科文组织誉其为“世间少有美景、良性循环典范”。文化园复原了珠三角最早的农业良性生态物质循环模式，开发出“桑基鱼塘文化 + 传统农业 + 生态农业 + 旅游”发展模式，既传承了文化，保护了环境，又丰富西樵山旅游内涵，使传统岭南水乡文化得以延续发展。 后续随着桑基鱼塘景观的日渐成熟，同时具有生态、生产、文化等功能，弱化其经济效用，可基于原真性极高的桑基鱼塘景观，开展科学研究和旅游休闲，建立完整的系统，主张提升其非农业经济效益，从恢复湿地景观入手，逐渐向持续自主发展过渡。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文根据洋山深水港区2009年~2013年水深、水文泥沙等现场观测资料，独创地从整体到局部分析了洋山港海域和四期工程水域的冲淤变化情况，为全球规模最大自动化程度最高的码头——上海港洋山深水港区四期码头的顺利开港提供了技术保障。主要结论如下：在围堰工程投产四年后，在新的工程边界条件控制下，洋山深水港区海域主通道继续表现为主通道西北部冲刷、小洋山前沿护岸水流的贯通、主通道中部及南部淤积的分布特征；颗珠山汊道的泄水出沙与四期工程前沿水域的持续冲刷，极大地减轻了主通道的泄水出沙压力，为四期工程水域疏浚增深的维持提供了天然潮动力。 关键词 :演变分析，地形，港区 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 洋山深水港区由大、小洋山岛链组成。北港区位于小洋山岛链一侧，西起小乌龟岛至小岩礁，码头岸线总长度约10 km，除颗珠山汊道外，自蒋公柱向东先后建成一、二、三期工程5.6 km码头岸线，现已有16个深水泊位投产营运。正在建设中的四期工程位于颗珠山汊道西侧的大乌龟–颗珠山沿线 [ 1 ] 。自1998年开港建设的十余年来，洋山海域主通道水域始终维持西北部冲刷，中部、南部淤积的“南淤北冲”格局，现已投产营运中的一、二、三期港区前沿水深总体情况良好，四期工程水域持续处于微冲状态，工程前沿滩面的自然水深已从围堰工程前的−8.0~−9.0 m，自然增深到目前的−10.5~−13.0 m，为疏浚增深工程，建设深水泊位奠定了十分有利的天然条件。本报告根据2009年~2013年洋山深水港区水深、水文泥沙等现场观测资料，独创地从整体到局部分析了洋山深水港区和四期工程海域海床冲淤变化情况，为后续工程港区的规划设计和港池的疏浚增深提供现场佐证，保证了全球规模最大自动化程度最高的码头——上海港洋山深水港区四期码头的顺利开港。
system: [SYSTEM]

user: 2. 工程概况及自然条件 2.1. 工程概况 2002年6月，洋山深水港开工建设以来，先后封堵了小洋山岛链的小洋山–镬盖塘、大乌龟–颗珠山、镬盖塘–大指头岛、大岩礁–西门塘(挖入式港池)等四个汊道，相继建成一、二、三期码头工程及一、二、三期港池开挖工程，现四期工程驳岸线已建设完工。2009年5月~2012年6月，一、二、三期工程港区疏浚维护工程量分别为130.6万m 3 、865.0万m 3 和7.0万m 3 ，内航道和外航道疏浚维护工程量分别为226.0万m 3 和790.0万m 3 ，合计维护疏浚工程量为2018.6万m 3 。 2.2. 自然条件 2.2.1. 工程前海域地形地貌特征 洋山深水港区位于上海南汇咀东南海域的崎岖列岛海域，为一由大洋山(南)、小洋山(北)两支岛链构成，通道内水域自西向东宽度逐渐缩窄，水深逐渐增大 [ 2 ] ，面向杭州湾开口的喇叭状海域。在往复潮流动力和波浪作用下，形成了洋山港海域特有的地形地貌特征。建设中的四期工程位于小洋山岛链西北端的小乌龟–颗珠山水域，码头岸线2.3 km，工程东端毗邻颗珠山汊道(图1)。 2.2.2. 潮汐 根据小洋山2007年~2009年实测潮位观测资料分析，洋山港区属非正规浅海半日潮型，日潮不等现象明显。平均高潮位3.90 m，平均低潮位1.14 m，平均潮差2.76 m，潮汐强度中等 [ 3 ] 。 2.2.3. 潮流基本特征 1) 根据2013年7月观测资料分析，四期港区及航道、蒋公柱港区及其颗珠山汊道水域，涨、落潮水流均呈明显的往复流运动(图2)。四期港区及航道北部海域的涨潮平均流向在287˚~315˚之间，平均为299˚，落潮流向在106˚~122˚之间，平均为112˚，与码头驳岸线基本平行；蒋公柱港区及四期航道南部水域，涨潮平均流向为299˚~3245˚，平均为313˚，落潮流向为100˚~121˚，平均为108˚，涨潮基本与码头岸线平行，落潮偏向码头港区；颗珠山汊道涨、落潮平均流向为264˚和84˚，与汊道走向基本一致 [ 4 ] 。 2) 2013年7月实测涨潮流速在0.41~0.85 m/s之间，平均为0.63 m/s；落潮流速在0.49~0.88 m/s，平均0.69 m/s，落潮流速略大于涨潮流速。其中，航道水域水流强度相对较强，涨、落潮平均流速分别为0.74 m/s和0.75 m/s，四期工程、蒋公柱以及颗珠山汊道测点平均流速基本相当，涨潮流速分别为0.56 m/s、0.64 m/s和0.64 m/s，落潮分别为0.69 m/s、0.65 m/s和0.63 m/s；蒋公柱前沿与颗珠山汊道内测点的涨、落潮流速相差不大，而四期工程前沿落潮流速大于涨潮流速，比值为1.2，有利于四期工程的浚深泥沙的外泄。 图1. 1998年11月通道内水域地形图 图2. 四期港区大潮潮流矢量图(2013.07) 3) 采用潮汐–潮流比较法(按潮差与潮流速成正比线性关系，修正潮流实测值)，对历次相同测点进行修正对比，计算结果表明：2013年与2009年相比，各水域潮流速变化不大，平均变化量 ± 5%，涨、落潮的最大变化量分别为8%和9%，均出现在颗珠山汊道测点。其中，四期工程水域涨、落潮平均流速基本不变(分别−2%和−1%)；颗珠山汊道测点涨潮+4%，落潮−3%。 2.2.4. 泥沙环境 1) 海区含沙量特征 根据2013年7月实测资料，四期港区海域涨、落潮平均含沙量分别为0.33 kg/m 3 和0.22 kg/m 3 ，平均为 0.28 kg/m 3 ，涨潮含沙量大于落潮含沙量，比值为1.5；其中以颗珠山汊道测点含沙量最大，为0.34 kg/m 3 ，港区次之，为0.30 kg/m 3 ，航道和蒋公柱港区最小均为0.24 kg/m 3 。 2) 含沙量季节的变化 根据小洋山站1998年~2008年每日高、低潮时表层含沙量资料统计分析：含沙量年际变幅很小，但季节变化明显，每年从11月~转年4月冬、春季节含沙量较高，在0.92~1.24 kg/m 3 ；5月~10月夏、秋季节含沙量较低，在0.33~0.81 kg/m 3 。 3) 悬沙粒径 2007~2009年洋山港区悬沙平均粒径一般为0.0064~0.0122 mm变化，平均中值粒径d 50 为0.008 mm，当流速较大时，其平均粒径稍大，而流速小时相对较小。这种悬沙皆属细粉砂和极细粉砂两种类型，悬沙颗粒较细，在水流的作用下具有极易活动的特性。2013年4月悬沙中值粒径平均为0.0059 mm，2013年与2007~2009年相比，悬沙中值粒径平均偏细0.0025 mm，细化程度大、小潮大于中潮。 4) 底质 根据2008年4月和2013年4月的底质取样分析，该区域主要表层沉积物质为粉砂和粘土质粉砂。在物质组成上，粉砂含量一般在49~72%，粘土含量在12%~41%，可以明显看出粘土质粉砂是海域的主要沉积物质。底质泥沙颗粒中值粒径一般在0.012~0.029 mm之间，平均为0.019 mm，其中航道水域相对较粗为0.021 mm，港四期区和蒋公柱港区相对较细；分选系数一般在1.0~1.4之间，属于分选好的范畴。
system: [SYSTEM]

user: 3. 洋山深水港区海域通道内近期地形变化分析 图3为洋山深水港区海域通道内2009年4月~2013年4月期间的海床地形冲淤变化图。从图中可以看出，主通道呈现西北部冲刷、通道中部及南部淤积的分布状态，总体保持“南淤北冲”格局 [ 5 ] 。 2009年4月~2013年4月，整个测量海域(包括主通道及南、北岛链外围水域)处于为微淤环境，年平均淤强为0.02 m。 在此期间，主通道淤积量为1728万m 3 (淤积厚度为0.36 m)，年平均淤强为0.09 m；其中，西北部水域(1区~4区)呈冲刷状态，冲刷量为549万m 3 ，年冲刷强度为0.21 m，南部水域(11区~14区)表现为微淤，淤积量为510万m 3 ，年淤积强度为0.07 m；颗珠山汊道和大洋山岛链周边水域呈冲刷状态，冲刷量为1135万m 3 (冲深为0.49 m)，年冲刷强度为0.12 m。比照期间基本维系上述冲淤格局，冲淤幅度已较前期大为减少。通道内冲淤幅度基本保持在±0.5 m，小洋山岛链前沿的淤积(0.5 m~1.0 m)区域基本集中在二期港区到大山塘连线区域，大洋山岛链侧的大山塘北侧前沿淤积则高达1.5 m~2.0 m。
system: [SYSTEM]

user: 4. 四期工程水域近期冲淤变化 1) 图4~图5为洋山港四期工程水域2009年4月~2013年4月期间的海床地形冲淤变化图。从图中可以看出， 图3. 2009年4月~2013年4月冲淤变化图 图4. 2009年4月~2013年4月冲淤变化图 图5. 2009年4月~2013年4月冲淤变化图 四期工程水域总体上呈现出冲刷态势。这段时间内，由于四期工程码头岸线的建设，在码头岸线前沿形成高强度淤积，同时在码头西端外侧受水流冲刷形成冲刷坑，结合断面水深对比图分析，冲刷坑的形成主要是在2010年4月~2013年4月间完成，即在四期工程岸线形成以后。 2) 由图可以看出，2009年4月~2010年4月，由于未完工岸线的丁坝效应，此段岸线南侧形成间断分布的4个冲刷坑，同时在岸线后方呈现连片淤积，虽有丁坝后方水流减弱而形成淤积，但主要还是系岸线后方回填陆域的结果。2010年4月~2013年4月时段，四期工程西段岸线出现大面积冲刷，四期码头西端外侧出现了冲刷坑，而东段区域淤积比较严重。2009年4月~2013年4月时段的冲淤分布与2010年4月~2013年4月冲淤情形类似，表明近期的冲刷区面积、淤积面积及其强度均较围堰前期有所增大。 3) 2009年4月~2013年4月期间，四期工程水域总体呈现冲刷，三个时段的淤强分别为2009~2010年−0.08 m/a、2010~2013年−0.32 m/a、2009~2013年−0.26 m/a。虽然三个时段总体均呈现冲刷，但冲淤分布格局却存在较大差异，2009~2010年，淤积区域与冲刷区域的面积比大约为50%，冲淤幅度大致相当，淤积厚度与冲刷深度分别为0.29 m和0.28 m；2010~2013年时段和2009~2013年时段，基本呈现单边冲刷的态势，淤积区域与冲刷区域的面积比均在10%左右，并且冲淤幅度差别较大，2010~2013年时段的淤积厚度与冲刷深度分别为1.81 m和1.25 m，2009~2013年时段的淤积厚度与冲刷深度分别为2.17 m和1.36 m，即在码头前沿同时存在局部高强度淤积及大面积水域的较高强度冲刷。 将淤积厚度和冲刷深度在2.0 m以上的区域面积进行了统计，2010~2013年面积分别为21.6万m 2 和38.6万m 2 ，分别占到1~4区总面积的4%和7%；2009~2013年面积分别为22.9万m 2 和41.4万m 2 ，分别占到1~4区总面积的4%和8%。可以看出，码头前沿水域淤积面积占比小，但淤积量相对较大；冲刷坑面积占比大，但冲刷量相对较小。 初步分析认为，冲刷深坑的存在除落潮流动力作用外，还与施工现场吹填造陆的过度集中取沙有关；东段淤积主要由颗珠山汊道来的涨潮环流引起，另也受到施工抛沙溢流提供沙源，造成驳岸工程前沿的高强度淤积。 由此可知，2009年4月~2013年4月期间，洋山港四期工程水域海床地形总体呈现冲刷的态势。从滩槽发展变化的趋势上看，由于导流堤平顺水流的作用，随着四期工程西侧导流堤的修建，冲刷坑的位置将逐步向西移动，冲刷范围和冲刷程度将逐步变小，水深趋于稳定；西侧浅滩则基本保持稳定，受工程的影响较小；因涨潮环流引起的东段局部淤积现象也将长期存在。