程和琴
1. 河流演变学;2. 河口与海岸动力沉积与动力地貌及其应用;3. 海岸带综合管理.
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- 姓名:程和琴
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
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学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
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学科领域:
海洋工程结构与施工
- 研究兴趣:1. 河流演变学;2. 河口与海岸动力沉积与动力地貌及其应用;3. 海岸带综合管理.
程和琴 教授 河口海岸科学研究院 河口海岸学国家重点实验室
研究方向:
1. 河流演变学;
2. 河口与海岸动力沉积与动力地貌及其应用;
3. 海岸带综合管理.
社会兼职:
海洋湖沼学会海洋地质分会理事‚中国测绘学会海洋测绘专业委员会等
学术成果:
1. 地层的不连续性
利用多种沉积学研究方法‚对长江口区物源、水动力条件等沉积条件的不连续性‚地层的厚度、地层剖面的完整度与晚第四纪地层不连续性的关系、沉积作用的时间尺度与沉积地层的空间尺度等一系列理论沉积学和理论地层学的基本问题进行了探索研究‚获得的创见性结论为:就本质而言‚任何时间尺度的沉积层堆积都是不连续的‚正常的连续沉积只相对于一定的时空尺度‚高一级事件是次一级时间的沉积基础或背景‚次一级事件地层包含在高一级事件之中‚并使高一级事件地层中断。该成果以专著发表时‚被多位专家认为是对近百年来在地学界占统治地位的均变论的革新和发展。
2. 粗粉砂和极细砂质大尺度底形运动机制及其对人类活动的响应
在系统总结前人关于底形的基本性质、分类、运动过程和实验探测方法研究基础上‚利用多种声学探测仪器和分析技术‚对琼洲海峡东口中水道和长江河口床面沙波特征、运动过程及其伴随的底沙再悬浮过程‚进行了高密度网格状、实时准同步三维等的开拓性和创新性观测和研究‚首次获得了近底紊流猝发和床面泥沙喷发过程的连续可视图像和数据‚创建了长江口细颗粒底沙输移模式‚探索了底沙再悬浮过程中重金属污染物的迁移特征‚并发现近9年来长江口最大混浊带沙波逐渐向海推移‚同时‚长江口南港局域人工采砂活动导致了河床沙波尺度减小。这些成果被多次引用‚并运用于海洋、航道与环保部门。曾先后受德国学术交流中心、联合国教科文组织和政府间海洋委员会、联合国工业发展组织全额资助赴多个国家作学术报告。发表论文40余篇部。获上海市科技进步三等奖‚上海市青年科技启明星和曙光计划资助‚获上海市优秀曙光学者。
3. 长江口渔业生态系统模型与保护区现有经济和生态效益分析
通过构建包括初级生产者和碎屑在内的45个生态功能组和6种捕捞作业方式的东海生态系统ECOPATH模型‚并将大型水母作为一个独立的功能组‚分析东海渔业生态系统现状‚从生态系统能量平衡的角度探讨近年来东海大型水母爆发对生态系统的影响‚提出抑制大型水母爆发加剧的控制机制的假说。同时‚通过东海空间生态系统Ecospace模型的构建和对东海渔业生态系统现有渔业保护区进行了四种情景模拟分析‚认为东海渔业保护区总体上对渔业产业有利‚但在渔业产业内部各部门之间存在成本收益的权衡或博弈。该项成果所述的欧盟第六框架科学研究计划(FP6)“侧重于水生生态与渔业资源的海岸带多种需求综合研究(INCOFISH)”项目(#EC003739)于2008年6月被欧盟科技总司评为星级项目和欧洲40个成功故事之一。
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【期刊论文】河口过程中第三驱动力的作用和响应———以长江河口为例
程和琴, 陈吉余*, 戴志军
自然科学进展,2008,18(9):994~1000,-0001,():
-1年11月30日
人类活动对地球系统的影响,已由“局部”进入到“全球”。河口是一个复杂的自然综合体,在地球系统中能体现全球的变化,也能敏感地响应流域的自然变化和人类的作用。由于资源开发和人工控制增强,第三驱动力在长江河口过程中已经和将要发挥越来越重要的作用。因此,如何体现人与自然的和谐,河口怎样才能健康地发展,将是河口研究的重要理论和实践问题。文中以长江河口为例,探讨它的自然演变与自然适应、发展中的人工控制、自然资源的开发以及涉及河口当前的悬念问题,并就人与自然的和谐提出建议。
河口过程 第三驱动力 作用与响应 地球系统科学
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【期刊论文】Trophic controls of jellyfish blooms and links with fisheries in the East China Sea
程和琴, Jiang Honga, Cheng He-Qina, ∗, Xu Hai-Genb, Francisco Arreguı´n-Sa´ nchezc, Manuel J. Zetina-Rejonc, Pablo Del Monte Lunac, William J.F. Le Quesned
ECOLOGICAL MODELLING 2I2 (2008) 492-503,-0001,():
-1年11月30日
Large jellyfish blooms have occurred in the East China Sea (ECS) during the last decade, a period also characterized by increasing fishing pressure, eutrophication, and changing climatic conditions. As large jellyfish bloomsmay have detrimental effects on fishery resources and ecosystem functioning it is desirable to understand the factors leading to jellyfish blooms. Therefore an Ecopath model covering the whole territorial waters of the ECS has been developed to address a number of questions about the impact and control mechanism of large jellyfish blooms on trophic structure and energy flows in the ECS. Model data collection for the ECS is based on records from 1997 to 2000. Forty-five functional groups are defined in the model including 32 fish (19 single species and 10multispecies), 2 benthic and 1 for each of the following: mammals, sea birds, sea turtles, primary producers, large jellyfish, cephalopods, shrimp, crabs, zooplankton, heterotrophic bacteria and detritus. The average trophic level of fishery catch in the ECS ecosystem for the period 1997-2000 was 2.71 while the mean value for all groups was 2.87. Analysis of the trophic interactions as identified a possible positive pelagic feedback loop allowing large jellyfish blooms to develop as a result ofmutual competition and predation between large jellyfish and Stromateoidae. This could be initiated by exploitation of Stromatidae. The pelagic pathway of the ecosystem will be disrupted at the initial stage of a large jellyfish bloom.
The East China Sea, Ecopath modelling, Jellyfish bloom, Trophic control, Feedback loop
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【期刊论文】Temporal and spatial changes of dunes in the Changjiang (Yangtze) estuary, China
程和琴, Li Weihua a, He-Qin Cheng a, *, Li Jiufa a, Dong Ping b
Estuarine, Coastal and Shelf Science 77 (2008) 169-174,-0001,():
-1年11月30日
The response of subaqueous dunes to the variation of riverine sediment supply in an estuary is rarely reported. Five sets of field measurements of bed sediments and topography were made in the Changjiang estuary, China during dry and flood seasons for the past 9 years. Results show that dunes were mainly three-dimensional (3D) during flood seasons and two-dimensional (2D) dunes during dry seasons. Dunes were also much larger in flood seasons. Dunes mainly occurred within the main channels of the estuary although they extended 11.7 km seaward of their normal extent in the South Channel during dry seasons from 2002 to 2006. This extension of the dune field is likely due to a sharp decline of sediment discharge caused by large reservoirs such as Three Gorges.
the Changjiang estuary, dune, runoff, sediment discharge
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【期刊论文】滩涂湿地利用与保护的协调发展探讨——以上海市为例
程和琴, 陈吉余, 戴志军
中国工程科学,2007,9(6):11~17,-0001,():
-1年11月30日
文章就潮滩一词探索其定义,明确其研究范围,以长江口--上海市潮滩、湿地为例,论述其基本特点,及其对长江来水来沙条件的响应,可开发的强度以及对湿地保护的要求,并就长江河口不同类型的潮滩分别阐述它们的发展过程、现状与趋势,对不同潮滩和湿地的合理开发、动态保护、生态修复提出具体意见,从发展要求提出应对近海水域空间开发进行研究的建议。
上海市, 滩涂, 湿地, 利用, 保护
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程和琴, 俞康定, 李茂田, 韦桃源, 陈中原
,-0001,():
-1年11月30日
通过2004和2005年对崇明岛前缘(大潮时水深3-5m)分别进行了2个航次的水深测量,分析水下韵律地形发育对水深的影响。结果显示,(1)崇明岛前缘发育有高度约0.2m工m-0.75m、长度约100m-630m的脊槽型韵律地形,且自陆向海剖面上冲淤变化显著.冲淤厚度可达0.2-0.6m.这些脊槽型韵律地形及其快速冲淤变化是近岸小型航行器械及其安全以及工程设施是一种较大的灾害隐患
., 崇明岛前缘, 韵律地形, 冲辩变化, 航行安全
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程和琴, 李为华, 李九发, 李茂田, 陈建勇, 付桂
海洋测绘,2007,27(2):37~40,-0001,():
-1年11月30日
基于1997年、2002年、2006年枯季长江河口南港床面形态的现场观测,分析沙波发育对水深的影响。结果表明:(1)枯季南港沙波一般分布于吴淞口至中段121°441′5E细砂、粉砂质底床区间,呈逐年向下游扩大的趋势,发育尺度由西向东逐渐变小,河床沉积物粒度组成由上游至下游逐渐细化,分选性变差;(2)沙波波高一般为012~1131m,平均为0147m,波高沿程向下游递减,水深均处于15m的上段波高虽最大可达1131m,但足以通行第四代集装箱船,而水深降至1118m的中段,最大波高可达0180m的沙波发育将直接影响第四代集装箱船的乘潮入港条件。
海底地貌, 枯季, 沙波, 安全航行, 现场观测, 长江口
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程和琴, 时钟, 戴志军, 成凌
,-0001,():
-1年11月30日
1997年和2000年枯季、1998年特大洪水后期以及2002年洪季,在长江口南港用旁侧声纳、双频测深仪、D.GPs、浅地层剖面仪对长江口南港主槽床面形态进行走航测量,同时用声学悬沙浓度剖面仪(AcP一1)定点观测床面形态和近底悬沙浓度变化过程,采集床面泥沙样品经室内分析得底沙粒径,并用沙波高度和运动速度资料近似估算南港推移质输沙率。分析结果表明:①枯季床面泥沙为粗粉沙和极细沙,洪季为极细沙和细沙;②枯、洪季床面均发育沙波,波长5~300m,波高0.1~3.6m,枯、洪季沙波平均波长分别为14m、41m,平均波高分别为0.5m、1.6m;③枯、洪季床面沙波平均运动速率分别为0.3m,s、0.46m/s,平均形态特征参数H/L分别为0.03、0.04;④枯、洪季单宽推移质输沙牢分别为0.035m3/s、0.08m3/s,特大洪水期间可达0.19m3/s。由沙波高度和运动速度测量估算的长江口南港推移质输沙率接近于历史海图比较计算值,略小于示踪沙实测值。
沙波高度 运动速率 推移质输沙率
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程和琴, 戴志军, 陈吉余, 李九发
长江流域资源与环境,2005,14(6):734~739,-0001,():
-1年11月30日
在对南汇边滩沉积物粒度特征进行分析的基础上,利用Gao2Collins泥沙概率输运模型探讨边滩的沉积物输运趋势,结果表明:①沉积物中值粒径、分选系数和偏度的分布具有一致性,三者相关性较强;②边滩的沉积物粒度特征表现为正偏,分选性较差,分选系数值集中在2左右,沉积物相对较粗(中值粒径大于0.01mm)的区域主要集中在没冒沙中部、南汇咀及卢潮港近岸,其它区域沉积物相对较细(中值粒径小于0.01mm);③将Gao2Collins的泥沙概率模型和南汇边滩的动力与沉积环境结合表明,沉积物在东滩的净输运趋势是由北向南输运。由于南滩的动力条件相对复杂,因此南滩沉积物的净输运趋势有待进一步分析。
粒度特征, 沉积物输运趋势, 南汇边滩
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程和琴, 时钟, Kostaschuk Ray, 董礼先
海洋与湖沼,2004,35(3):214~220,-0001,():
-1年11月30日
1997年枯季和1998年特大洪水后期,在长江口南支-南港用直读式海流计和Ende-co/YSIInc。174SSM流速仪定点测量近底和表层流速大小和方向,并采集床面泥沙样品经室内分析得到底沙粒径,用声学测深仪和UltraElectronics旁侧声纳仪走航测量床面形态。结果表明:1)枯、洪季时落潮流近底和表层流速比涨潮流流速大,落潮流周期比涨潮流周期长,且洪季落潮流表层流速大于枯季时,洪季落潮流周期比枯季时长;2)床面泥沙枯季时为粗粉砂至极细砂,而洪季时为极细砂至细砂;3)枯、洪季床面上的沙波形态受落潮流控制,波高与波长之比值以及背流面坡度较小,洪季时沙波波高比枯季时高,波长比枯季时长。显然,长江口南支-南港落、涨潮流和床面泥沙粒径及沙波形态的特征均与季节性变化的径流有关。此外,在VandenBergandVanGelder(1993)底形稳定相图中,作者提出了一个新的沙纹与沙波间的转化边界。
长江口,, 沙波,, 稳定域
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程和琴, 胡红兵, 胡方西, 胡辉
泥沙研究,2004(6):57~63,-0001,():
-1年11月30日
利用GIS对1879~2000年7幅长江口地区海图数字化,建立各时期长江口水下数字高程模型(DEM),在此基础上,对长江口第二、三代冲积岛--长兴岛、横沙岛和九段沙浅滩的面积、体积、冲淤量、冲淤厚度和等深线水平推移速率进行计算。结果表明:近150年来,长江口第二、三代冲积岛浅滩总体上呈淤涨趋势,并沿东南方向向海推展。1879~2000年间共淤积泥沙19148亿t,平均每年淤积01161亿t,约占大通泥沙通量的3172%,年均淤厚0183cm。不同时期淤积速率不一样,有的时期甚至发生一定程度的冲刷。各个浅滩的冲淤状态不尽相同,长兴岛浅滩和横沙浅滩呈冲刷状态,横沙东滩和九段沙呈淤积状态。浅滩的自然演变是长江河口发育过程中重要的一环,受长江流域来沙量的制约。随着流域开发强度日益增大和河口工程日益增多,人类活动对冲积岛浅滩的影响越来越强烈,浅滩的自然演变过程甚至会发生改变。
长江口, 冲积岛, 浅滩, 演变, GIS
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