海滩近岸带中尺度地形动力过程研究进展

海滩近岸带中尺度地形动力过程是海岸海洋科学研究的重要研究内容之一.近20年来该领域发展较快,取得了一些重要的成果.对近岸带中尺度地形动力过程的碎波带地形与沙坝、冲流带地形与滩角、海滩风暴响应、观测技术手段等主要领域的进展进行了总结和评述,并对我国海滩研究提出要从加强观测手段和制定长期观测计划两方面来加强的建议.     

不同受损情况下珊瑚礁海岸动力地貌差异性分析

探索珊瑚礁与海滩地貌之间动力地貌联系是认识珊瑚礁海岸变化的重要一环.本文以雷州半岛徐闻西落港珊瑚礁海岸为研究对象,应用RTK-GPS和无人船开展岸滩剖面和近岸水下地形的测量、结合海滩沉积物分析,基于FUNWAVE-TVD数值模型模拟并分析不同珊瑚礁地形地貌条件下波浪动力传播过程.结果显示,研究区珊瑚礁水下地形是影响礁后...     

华南海岸岬间海滩地形动力状态类型研究

海滩地形动力状态分类对于理解近岸带动形动力过程、海滩浴场风险评估等方面有重要的意义。收集了华南51个岬间海滩波高、波周期、潮差和泥沙粒径等地形动力要素特征值,利用分层聚类分析方法,同时结合海滩相对潮差分类模型,对华南岬间海滩的类型进行了探讨,结果表明:(1)华南岬间海滩可以聚类成7个类型。通过与相关的现场观测比较,各类型在地形组合上具有各自的显著特征;(2)聚类分析结果能很好的区分中到大潮差海岸与小潮差海滩之间的差异,与相对潮差模型结果一致。对于小潮差海滩,聚类结果与相对潮差模型有一定的差异,表明华南小潮差海滩的分类还需要进一步深入研究。     

海南岛三亚湾现代沉积环境

海南岛三亚湾海滩沉积物主要以中细砂为主,中值粒径在2.0~2.5Φ之间,为细砂质,少量样品在1.0~2.0Φ之间,属中砂质,适合于海滩旅游。近岸海底沉积物总体分布较细,为砂-粉砂-黏土的组合,仅仅在海湾西侧靠近岬角处,以中粗砂为主。近岸海底沉积物是低海平面时古河道的堆积物,能够为现代海滩提供很好的砂源,为确保海滩的稳定性提供了物质前提条件。但是,由于近20年的海岸开发,海滩东部受到人类开发活动的深刻影响,人为排放的有机物污染使海滩部分出现泥化和变黑,而且,由于人为的违规建筑物紧逼高潮线和大潮高潮线,破坏海滩的整体形态,改变海岸的动力条件,进而破坏了海滩旅游资源。     

基于能量关系的海滩剖面形态

海滩位于海陆之间的动力敏感地带 ,海滩剖面是近岸过程的一个重要概念。海滩剖面形态受波浪、泥沙、沿岸流、地质等诸多因素的影响 ,使得海滩剖面时空变化极为复杂 ,对其研究具有重要的理论意义。另一方面 ,海滩作为海岸带资源的重要组成部分 ,与人们的生产关系极为密切 ,特别是在高能量的波浪或风暴作用下 ,海滩的巨大变化将对海岸生产设施和海岸工程造成极大的破坏 ,生产和管理部门对此也给予了高度的重视 ,因而这种研究也具有现实运用价值。1　不同能量状况的海滩剖面基本形态根据海滩所受的能量状况的不同 ,研究者常把海滩剖面分为涌浪…     

海阳市典型砂质海岸侵蚀机制与防护对策研究

海阳市砂质海岸资源丰富,延绵近120 km,尤以万米沙滩浴场著称,但近年岸滩侵蚀严重影响其社会经济发展.本研究基于海阳市羊角畔两侧长约20 km典型砂质海岸连续3 a的海岸线蚀和典型剖面蚀淤调查,定量化研究海滩侵蚀及其变化,辅以一维数值模型,研究人类活动影响下的泥沙运动特征和海滩侵蚀机制.研究结果表明,调查区42.5％和5.90％的砂质海岸分别处于侵蚀和强侵蚀状态,羊角畔东侧海岸侵蚀强度高于西侧,海阳港至海阳核电厂之间海滩侵蚀强度最高,海滩侵蚀强度与人类活动扰动程度密切相关.海岸工程、临海养殖和人为采砂导致海阳市部分砂质海岸侵蚀严重的主要原因,导致羊角畔两侧海岸侵蚀机制也不同.基于各岸段侵蚀机制特征有针对性地提出退养还滩、凸堤拆除和沙滩喂养等对策,以减缓海阳砂质海岸侵蚀威胁.     

华南砂质海滩的动力地貌分析

为探讨华南砂质海滩的动力地貌学特征,对不同地理岸段不同地貌形态的8 个沙滩剖面于冬、夏季进行现场重复调查和室内分析工作.据此,通过对华南海岸带地质构造、地貌和现代海岸动力环境地域变化的分析,将华南沿海砂质海岸划分为岬湾岸、沙坝-潟湖岸和夷直岸三种基本海岸地貌类型,并且从滩面倾向、海岸动力环境影响、季节冲淤变化趋势和滩面沉积物粒径、坡度的动力响应等方面探讨砂质海滩的动力地貌,得出其受制于多种环境因素的影响,其中地质构造背景和海平面变化为大尺度的砂质海岸地貌的发育奠定了基础,而全新世海侵海平面相对稳定后,海岸动力条件的塑造起着决定性的影响,浪潮作用指数是其中重要的影响指标.     

海滩-珊瑚礁系统风暴响应特征研究——以1409号台风“威马逊”对清澜港海岸影响为例

珊瑚礁海岸在我国热带地区广泛发育,海滩-珊瑚礁海岸的动力地貌过程是认识该类海岸的关键。本文基于对海南铜鼓岭-高隆湾岸段的台风"威马逊"前后跟踪观测,讨论了海滩风暴响应特征及其与珊瑚礁发育之间的联系。结果表明该岸段海滩在"威马逊"风暴作用下响应最为剧烈的区带位于平均海平面(MSL)以上,表现为后滨冲越,以及岸线蚀退、滩肩变窄、滩面侵蚀等响应特征。海滩风暴响应特征与近岸珊瑚礁发育密切相关,在无珊瑚或珊瑚受损的岸段海滩响应剧烈,剖面平均变化率(MPC)为其他岸段的3~6倍,珊瑚礁通过消耗波能对相邻海滩提供良好保护。海滩-珊瑚礁系统对风暴的响应特征受控于珊瑚礁对海岸波浪的消耗能力和海滩固有的缓冲能力。基于本文研究结果,归纳出风暴极端动力条件下海滩-珊瑚礁海岸的4种风暴响应模式。     

山东半岛海滩动力地貌特征分类

划分海岸应从海洋地貌学视角考虑,根据形状、成因、物质构造和发育演化等阶段,提供具体的划分方法,从而了解海岸的地形动力特性,这对海岸工程技术研究和防护、旅游发展等方面有重要意义。本文对山东半岛砂质海滩进行海洋动力地貌分类界定,根据地貌背景、海滨地貌形态、海滨沉积物类型和海洋动力要素等,选取了六个特征作为系统聚类因子。运用海滩相对潮差分类模型(?-RTR模型),结合聚类分析,确定了山东半岛43个海滩的地貌动态特征,并对这43个海滩的类型进行了讨论,结果表明:(1)可将山东半岛海滩归为六种不同的海滩状况,分别为:低潮沙坝/裂流海滩/超消散组、中间状态组/消散组(无沙坝)、超消散组、消散组(沙坝-槽谷)、低潮阶地和反射组。(2)聚类分析方式和?-RTR模式的结论基本相同,在部分沙滩的分类结论上略有不同。但总体上仍能够合理划分海滩种类,有助于理解海滩的动力地貌系统。     

山东荣成靖海卫海滩侵蚀研究与防护建议

靖海卫海滩近年来侵蚀作用明显,岸线后退加剧,对沿岸居民生活和安全造成危害。通过多次实地剖面监测、探槽分析、粒度分析等方法,辅以GENESIS模型模拟和多年遥感图像比对验证,分析该区域不同时期、不同速率侵蚀的特殊因素,得出研究区长期以来因人类活动和自然因素而遭受侵蚀,2005年以来因人类活动加剧导致侵蚀速率成倍增长,海岸严重蚀退,海滩逐步消亡。通过海滩演化过程的数值模拟和侵蚀速率分析,预测在人类活动影响下海滩的演变趋势,并结合分析结果提出平衡剖面控制下的海滩自然防护体系与"四大禁区"概念,提出了砂质海岸防护和提高近岸工程布设合理性的建议。     

二维沙质海滩剖面形态试验研究

海滩形态是近岸过程与海岸工程的一个重要研究内容,为探讨人工沙滩平衡剖面的形成及其形态特征和波浪作用下的滩面泥沙运动,从泥沙与波浪运动的相似规律出发,采用天然沙以正态整体模型进行二维沙质海滩的形态试验.试验证明人工沙质海滩在波浪作用一定时间之后,其剖面基本趋于一种平衡状态,沙源的向岸推移和向海下拉的情况也基本稳定.试验显示混合波的冲刷要大于单纯斜向波,单纯斜向波的冲刷大于单纯正向波,因此人工沙质海滩施工时应考虑到不同来波方向对剖面的影响.对比各个系列的整个人工沙质海滩剖面变化情况,可以看出整个沙滩剖面呈冲刷形态:从岸向海方向,在滩肩平台上形成一定的沙源堆积体;在滩肩缘到斜坡中部侵蚀最大,在斜坡下部侵蚀较小且向海呈逐渐减小趋势.     

山东半岛砂质海滩动力地貌演化特征

为探讨山东半岛砂质海滩的动力地貌学特征,利用波浪和潮汐资料计算了山东半岛浪潮作用指数K和波浪-沉积物参数(Dean参数(Ω)),并进行了地貌类型划分;结合2012~2015年对山东半岛不同地理岸段砂质海岸地形地貌、表层沉积物进行的7次监测,对海滩监测剖面地形高程和表层沉积物粒度监测数据进行了研究,结果表明:山东半岛北部烟台多处海滩为消散型,局部过渡性;威海东侧和山东半岛南部海滩属于过渡型或反射型;不同类型沙滩季节变化差别明显,消散型海滩夏季容易形成沿岸沙坝,冬季海滩沙坝明显受到侵蚀;而过渡型或反射型海滩变化趋势相反,冬季靠近高潮线的部位淤积,形成滩肩,夏季受到侵蚀消失。山东半岛北部海滩粒径较粗,并呈现逐年变粗的趋势,而山东半岛南部粒径较细且逐年变细;季节变化受到波浪条件和季节差异的控制,招远、龙口、威海、日照地区较牟平、海阳、青岛等平直岸段冬季沉积物比夏季粗。山东半岛砂质海滩的地貌形态受海岸的地理位置、海洋动力条件、岸线走向及沙源供给等多种沉积环境因素的影响,人类活动的影响可在短期内对海滩造成剧烈变化,引起海岸严重侵蚀。     

砂质海岸演变的地貌动力学研究进展

７０年代以来,海岸演变的地貌动力学研究成果引人注目。本文着重论述了在砂质海岸演变研究中,海滩状态,海滩地下水动力,砂坝动力学,海岸沙岸,近岸带过程等方面研究进展。     

防波拦沙堤在人工沙滩设计中的应用研究

海滨城市核心区的沙质海滩是吸引人们旅游度假的一道靓丽风景线,无论是自然沙质海滩还是人工沙质海滩,演变稳定后均形成岬湾弧形岸线形态。兴建防波拦沙堤可以对沙滩起到良好的护沙固沙作用,其不仅可以作为沙滩的硬质边界线存在,将岸线塑造成适合养滩的岬湾地形;且能遮蔽外海风浪,在人工沙滩近岸区域形成波高流速均稳定的水域。基于海口湾畅通三期工程中的人工沙滩建设项目,综合分析了防波堤的堤线布置,设计出合适的断面形式,通过建立沙滩海域波浪泥沙XBeach数值模型,分析了防波拦沙堤建设后对近岸水域的掩护效果,经研究发现东西两侧防波堤拦沙堤的设置能进一步减小堤前波高与流速,形成适合铺填人工沙滩的稳定水域;结合二维水沙运动特征及一维岸线模型预测防波拦沙堤设计对人工沙滩的演变影响,揭示出在本设计方案下防波拦沙堤对海滩的掩护效果较好,海滩在常浪作用下将处于动态平衡的特征。     

不同补沙方案对海滩剖面影响的数值模拟对比分析

大量工程实践表明,海滩养护是当前抵御海岸侵蚀的常见措施。通过人为地向海滩补充沙源,以达到海岸防护、修复沙滩等目的。本文建立了XBeach一维海滩剖面演变数值模型,并与物理模型试验结果进行对比验证;计算常浪条件下不同方案补沙后海滩剖面达到平衡状态的速率;通过对比补沙工况与未补沙工况的风暴后剖面,分析风暴作用下的防护效果。结果发现,补沙量较大时,沙坝向海侧位置补沙在常浪条件下补沙效率高于滩肩补沙,在风暴条件下防护效果优于滩肩补沙。此次研究对于在实际海滩养护过程中节约施工成本、提高施工效率有着重要意义,同时对于评估沙滩养护工程效果有一定的参考价值。     

厦门岛会展中心海滩养护及其对我国海岸防护的启示

硬式护岸是传统的海岸防护手段.近几十年来,以养护海滩为主的软式护岸已成为欧美发达国家海岸防护的主要措施,而我国尚处于起步阶段.本文以厦门岛会展中心海岸养滩实践为例,通过分析其海岸地貌演变历史、数值模拟养滩工程方案及定期观测海滩养护后剖面的变化,论述了该工程的必要性和可行性,以及养护后海滩的稳定性.同时,结合发达国家护岸的发展趋势,对我国的护岸转型作了思考.研究表明厦门岛会展中心海滩养护工程的施工使该海岸防护方式由硬式转变为软式,工程完成后为期半年的剖面监测数据显示单位宽度留存的沙量平均为381.4 m3/m,为施工初期平均值440 m3/m的86.7％,表明该海滩基本稳定.海滩养护可以修复受损的海滩或者营造新的滨海沙滩,改善滨海城市环境,提高城市品位,促进城市滨海旅游的发展,进而带动社会经济的发展,具有社会、经济、环境、生态等多方面的效应.我国海岸防护观念正在由传统的硬结构护岸转向软式的沙滩护岸,海滩养护将是我国未来海岸防护的一种更好的措施.     

浅析我国海滩保护管理基线

海滩资源是我国沿海重要的自然资源之一,在具备护岸功能的同时又极具旅游功能。然而,受风暴潮、海平面上升等自然因素及直接或间接的开发等人为因素的影响,近年来我国海滩资源破坏严重,部分海滩资源退化甚至消失。基于此,文章提出建立我国海滩保护管理基线,禁止在基线管理范围内从事挖沙以及建筑施工等人类开发活动的建议。文章从海岸地貌、海滩自然形态、生态特征和开发类型等方面定性地提出建立以海岸线为陆域控制线;从维护泥沙动态平衡和保持海滩自然特征为基础提出建立以闭合深度线为近岸海域控制线。该管理基线的建立对规范针对海滩环境的人类开发活动、维护我国沿海海滩资源的可持续发展以及保护海岸生态环境具有一定意义。     

人工海滩研究进展

海滩是激浪作用下泥沙在激浪带的堆积,是海岸带最活跃的地貌单元。近年来,由于世纪性的海平面上升,侵蚀型海滩范围扩大,侵蚀加重,海滩宽度变窄、坡度变陡和滩面物质粗化等问题日益严重,引起了广泛关注,亦成为海岸工程研究的热点课题之一。几十年的工程实践表明,海滩喂养与人工海滩是当前防护海滩侵蚀最有效的措施,并已为欧、美、日等国广泛应用。利用海岸地貌学原理方法,借鉴模拟环境条件类似的周边自然海滩的形成和演变规律,合理的设计海滩物质的颗粒大小和组成,海滩的坡度、高度、宽度以及填砂范围等关键参数,能够有效地使人工海滩更快的达到平衡状态并维持其稳定。在海滩的娱乐休闲功能在国际范围内日益受到重视的今天,这一方法在海岸工程应用上具有重要的现实意义。     

近岸过程与海岸侵蚀机制研究进展

首先简单介绍了砂质海岸近岸地形动力过程的时空多尺度特征及其复杂性,海岸系统相互依存的3个方面和近岸带地形动力基本特征;进而从5个方面论述了国内外对砂质海岸侵蚀地形动力过程与机制研究的进展:1)长重力波运动与海岸侵蚀;2)近岸环流、波增水、底流运动与岸滩侵蚀;3)海滩-碎波带地形动力状态与岸滩侵蚀方式;4)波生沿岸流、沿岸输沙与海岸长期变化;5)海岸侵蚀终极平衡形态规律。最后概括了未来需优先探索的地形动力学问题和研究策略。     

海南岛新海湾海滩地貌状态与海岸泥沙纵向运动特征

根据１９９０年现场调查及前期观察资料，论述了海南岛新海弧形海湾不同岸段由主要动力驱动过程和海滩地貌结构组成的４种海滩地貌状态，为Ⅰ．隐蔽段消散类型，Ⅱ．脊－沟体系与低潮台地类型，Ⅲ．韵律海滩与砂坝类型，Ⅳ．开敞段消散类型。应用泥沙粒级参数概率模型分析近岸泥沙纵向运动趋势，结果表明，常波况下，沿岸泥沙存在双向运动，湾顶海滩为汇集地带，泥沙纵向运动主趋势为西南向；高能条件下，海岸北段可出现北向泥沙运动