秦皇岛金梦海湾海滩生态修复设计

金梦海湾位于秦皇岛海港区西浴场,其海岸侵蚀速率约为-1.26～-2.98m/a。生态修复工程利用秦皇岛港防波提并建设生态离岸潜堤,构建静态平衡岬湾,工程近岸补沙方量为172.5×104 m3,工程后取得了较好的效果。从设计理念、设计要素和养滩监测等方面,对秦皇岛金梦海湾海滩养护工程进行了总结和探讨。     

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。     

北戴河新区养滩工程岸线稳定性模拟

随着砂质海岸侵蚀的日益加剧和人类对海滩资源的保护意识的增强,越来越多的养滩工程措施在北戴河地区陆续开展,海滩养护工程后岸线的稳定性是养滩工程成功与否的关键。以北戴河新区洋河—葡萄岛岸段海滩养护工程为例,通过数值模拟和物理模型试验,对养护工程后岸线的稳定性进行了模拟分析,研究结果表明:人工养滩结合突堤和人工沙坝的方式能够起到很好的保护和扩展海滩的作用,能够有效保持北戴河新区岸线的稳定性。     

秦皇岛金梦湾海滩侵蚀和海滩养护

金梦湾海滩是秦皇岛海港区西部较大的浴场,地理位置优越,但在养滩工程前曾遭受着严重的侵蚀,侵蚀速率在1.26~1.98m/a之间,最大可达3.86m/a,海滩宽度为40~90m,沉积物粗化严重,海滩质量较差,严重影响了海滩的旅游功能。海滩修复工程主要采用近岸补沙和建设生态离岸潜堤的方式,其中近岸补沙方量为172.5×104 m3,离岸潜堤3条。工程后经过1年多的观测,海滩仅在工程后初期侵蚀量较大,之后海滩侵蚀趋势明显减弱,海滩逐渐向平衡状态发展。养滩15个月后,海滩上仍保留了83.4%的沙体,养滩效果良好。     

北戴河海滩养护中的原滩环境调查

从海岸演变、沉积过程、动力条件、泥沙运移等多角度阐述了北戴河海滩养护区域自然环境条件.北戴河海岸属于岬湾沙质海岸,具备岬湾养滩的天然条件,发育多条断续分布的水下沙坝,原滩剖面为侵蚀性剖面;西海滩蚀退速率＞2 m/a,属于严重侵蚀岸段;波浪的强浪向NNE和ENE,常浪向S,潮流为NE —SW向的往复流,沿岸泥沙净输沙方向为NE— SW向.洋河浅海泥沙中值粒径为0.31～0.58 mm,物化性质均符合养滩需求,为理想沙源.通过构建合适的人工岬头和离岸潜堤配合人工养滩可以恢复受蚀的海滩.     

环渤海砂质岸侵蚀和海滩养护

环渤海辽冀津鲁砂质岸近几十年遭受愈来愈强烈的侵蚀,岸线平均蚀退率约1.0～2.0m/a,局部或短期可达5～8m/a。为抑制海岸侵蚀,曾采取大量修建顺岸坝、丁坝等海岸"硬工程"护岸,但引起下游岸段继续侵蚀。近年逐渐发展起来的抛沙养滩工程可以增宽和稳定海滩,至2012年底,已完成和正在进行共有13处养滩工程,包括砂岸养滩、泥岸养滩和岩岸养滩等3种类型。在不同类型的海滩上养滩,应强调不同的设计重心。环渤海各养滩工程效果比较好,促进了滨海旅游业的发展,也取得了一些设计经验,预计未来将迎来环渤海海滩养护的新高潮。     

人工养滩工程的综合防护原则及设计方法

在分析海滩失衡现状及总结人工养滩研究进展的基础上,提出在养滩设计过程中,应分析出现问题,根据地方需求并针对地形地貌条件制定方案.养滩设计最关键的是滩肩高度、剖面型式以及客沙粒径、坡度等参数的确定.滩肩补沙只是补充沙源的手段,而减缓侵蚀需要配合其他养滩方法,使养滩效果更佳.通过工程辅助手段,解决泥沙收支不平衡等问题,形成养滩补沙—构筑物护沙的综合养滩方法.在设计阶段应制定海滩监测计划,为海滩再养护参数确定提供数据.     

秦皇岛海滩养护工程的实践与方法

针对海岸侵蚀、沙滩退化问题,近年来在秦皇岛开展了一系列海滩养护方面的工作,积累了一套较为实用的经验和方法。介绍了秦皇岛西海滩、金梦海湾、老虎石和东海滩4个典型案例,其中西海滩采用了"沙丘—海滩—沙坝—潜堤"海滩养护模式,金梦海湾以滩肩补沙为主,老虎石侧重保护,东海滩则是需要多次维护。同时,总结了海滩养护的方案论证、规划设计、工程监测等方面的经验和教训,并就养滩寿命、沙坝的适用性以及工程风险等问题进行了探讨。     

海滩养护后剖面变化过程研究——以北戴河西海滩和中海滩为例

海滩养护目前已成为防治海岸侵蚀的主要措施.养滩工程后海滩剖面发生较大的变化,对剖面的变化过程进行研究,可以理解海滩地貌和动力之间的关系,同时也可以对养滩工程进行评价.通过对北戴河西海滩和中海滩两处养护海滩剖面的养护前、养护初、3个月、6个月、9个月和1年后等时间节点进行剖面形态测量,对海滩剖面的变化进行研究.结果发现填沙区内海滩在养滩工程初,滩肩按照设计增宽约30 n,即原岸线平均向海推进约30 m;养滩3个月后填沙岸段侵蚀较大,两个海滩滩肩宽度共缩小约7～14m;6个月后滩肩宽度相比3个月时再减小4 m,大部分剖面蚀退量开始减小;9个月后和1年后的侵蚀量相对之前更少,有些剖面甚至开始淤积.由于填沙区内侵蚀的物质向两侧运移,使得填沙区外海滩剖面则基本上一直处于淤积状态.1年后滩肩宽度相比养护前宽度增宽约为12～16 m.西海滩和中海滩在1年后填沙保存分别为88.7％和75％,养滩效果良好.     

治理海岸侵蚀的人工岬湾养滩综合法

对海岸侵蚀特征及防治措施效果的分析表明,人工养滩方法是最为环保、长效、经济的海岸侵蚀防治方法.在详细介绍静态平衡岬湾和人工养滩的基本原理的基础上,重点阐述了人工岬湾养滩综合法的设计原则和总体思路,并以北戴河西海滩恢复治理工程为例进行了方案设计.     

人工近岸沙坝在海滩养护中的应用——以北戴河养滩工程为例

作为“软性”工程措施的人工养滩是与海岸生态环境最为和谐的海滩防护措施,即可用于侵蚀岸段的整治修复,亦可长效地防治海岸侵蚀.人工近岸沙坝一方面相当于淹没式离岸堤,使坝后被遮蔽区波浪减弱具有遮蔽功效;一方面将泥沙补给于被侵蚀的海滩剖面,具有喂养功效.应用数值模拟和物模试验探讨了沙坝的养滩功效,并以北戴河养滩工程为例证实了人工近岸沙坝在海滩养护工程中的作用.     

河北省沙质海岸侵蚀灾害和防治对策

河北省沙质海岸是渤海海岸侵蚀灾害最严重的区段之一,海岸侵蚀主要表现于海滩沙粗化,滩肩迅速变窄,滩坡变陡,基岩裸露的比率增多.岸线蚀退率达1.5～3.5m/a,严重制约了海滩旅游事业.整治海难,刻不容缓.采取岸外潜坝和丁坝群等人工建筑物和大量补沙相结合的海滩养护方法应是当前最迫切、最科学和最实际的方法,只有南段沙丘和沙坝-泻湖岸段可采用植树种草的生物学方法护岸.     

荷兰泰斯灵岛水下凹槽抛沙养滩

为了维持海岸沙丘和海滩的稳定,抵御日益加重的海岸侵蚀,荷兰泰斯灵岛于1993年5—11月对该岛中段长4.6km(13.6~18.2km段)的海滩实施大规模的滨面抛沙养滩工程。以驳船吹填式向两水下沙坝(最外沙坝和中沙坝)之间的凹槽区抛沙约210万m3,单宽沙量约450m3/m。工程后监测发现已填平的凹槽区6个月后即发育出新凹槽,但是此工程后得到了8~10a的海岸稳定,纵向运移的泥沙明显降低。事实证明,凹槽抛沙养滩通过凹槽沙的补给效应及消浪效应靠自然力缓慢向海滩滩面输沙稳定了海岸,自然扩宽了滩肩,且不破坏海陆结构,值得在日后的海滩养护工程中研究和推广。     

中国砂质海滩区域差异分布的构造成因及其堆积地貌研究

砂质海滩的形成与发育是联系地壳深部过程和地表过程的综合体现．本文根据中国沿岸砂质海滩分布状况调查结果,通过分析其分布规律与中国东部沿海中新生代构造地质分区不同海洋沉积环境的内在联系,探讨了砂质海滩区域性差异分布和堆积地貌的成因特点,从而为我国海岸资源利用的宏观配置和管理提供科学依据．研究得出：（1）中国沿岸砂质海滩的形成与发育受中新生代地质构造带控制,尤其受新构造期地壳断块升降活动差异性的影响,呈现出区域性富集的格局．（2）中国砂质海滩基本形成在构造隆起带岬湾沿岸,并且富集在其中新构造期处于上升区的海岸,这主要在于其区域性海岸环境具有形成砂质沉积的物质基础．（3）构造隆起带滨海泥沙的输沙途径及其再分配形式复杂多样,从而产生了各种不同的砂质海滩堆积地貌类型．（4）根据海岸地貌和沉积成因模式,将中国沿岸砂质海滩划分为岬湾海岸叠置沙体沉积形式、滨外坝沙体连续沉积形式和浪控三角洲平原岸改造沉积形式等3种基本模型．（5）沿海晚第四世纪古夷平地貌面与现代海平面相对高程分布的分析表明,山丘岬湾岸型砂质海滩主要形成在新构造运动下沉区段或构造相对稳定区段,而台地岬湾岸型和泻湖一沙坝岸型形成在上升区段,浪控三角洲平原岸型则分布在断块盆地．     

养护海滩形态演化特征及时空差异性分析——以秦皇岛浪淘沙浴场为例

海滩养护是修复受侵蚀海滩最快捷而有效的方法,在国内外已得到了大量的工程应用。工程后,海滩地貌形态为适应新的地形、水动力和沉积物条件而调整到新的平衡状态的过程中,海滩剖面发生了先急后缓的形态变化。对秦皇岛浪淘沙浴场养滩工程后连续36个月的海滩形态监测数据进行分析,结果表明海滩单宽体积平均增加约63.87m~3/m,岸线平均向海推进约14m,海滩填沙保存量占填沙总量的79.16%,达到工程目标,养滩效果良好。海滩形态演化过程中,侵蚀强度呈明显的时空差异性:养滩初期海滩侵蚀严重,之后侵蚀强度呈减弱趋势。受波浪、水位、风向等因素的季节性变化影响,平均海滩侵蚀量夏秋季明显高于冬春季。受东侧基岩岬头和填沙量差异的影响,东段位于遮蔽段内,且相对凹岸,利于淤积,而西侧位于切线段,且相对凸岸,侵蚀强烈。     

海滩养护动力地貌基础理论与关键技术研究述评

海滩养护是砂质海岸最重要的自然防护手段之一,也是我国海岸带保护修复工程最重要的建设内容之一。围绕强波浪动力、弱波浪动力、强潮等不同条件下的养护海滩动力适应性与滩肩、沙坝等地貌稳定性及其模拟预测三个主要方面,总结近年来我国海滩养护基础理论和关键技术研究中的一些新认识和新思考,并提出亟需深入研究的重点内容。     

不同沉积物养护海滩对台风响应的差异性研究

本文通过对厦门天泉湾人工卵石滩和会展人工沙滩在1614“莫兰蒂”超强台风影响前后的典型剖面监测,结合水文动力要素的观测和数值模拟,计算了台风影响过程的波浪场、总水位,分析了剖面形态和台风过程的剖面平均变化量。结果表明,强潮海岸人工卵石滩与人工沙滩对台风响应的特征明显不同,人工卵石滩横向上大部分卵石向岸输移堆积,滩面侵蚀,滩肩堆积形成更高的风暴滩肩,坡度明显变陡。而人工沙滩则表现为明显的沉积物离岸输运,上部滩面侵蚀,下部滩面淤积,滩面坡度明显变缓,受台风登陆后的强烈向岸风作用,滩肩顶有所夷平,滩肩高度变化很小。海滩滩肩在台风过程中是否侵蚀与台风登陆和影响过程的总水位(天文潮、风暴增水、波浪爬高)密切相关,两个人工海滩的风暴响应模式均为冲蚀;台风影响过程中,波浪能量相对强、滩面坡度相对陡的人工卵石滩比人工沙滩的剖面平均变化量小,对于台风的响应程度小,在强侵蚀高能海岸采用砾石等粗粒径沉积物进行海滩养护是减缓砂质海滩侵蚀的一种有效手段。     

山东长岛砾石海滩侵蚀及修复

由于自然环境的变化和人类活动的加剧,海岸侵蚀的状况越发严重,近年来国际上砾石养滩作为一种新的海滩养护方法开始兴起,由于其粒径粗、孔隙度大,波浪下渗率较高,起到抵浪消浪的作用,从而形成稳定度较高的海滩,在海滩养护中有着重要的作用。2014年和2016年对山东长岛的砾石海滩做过2次实地调查,研究发现砾石海滩确存在侵蚀现象,滩面下蚀深度最高达到0.6m,海滩宽度也有变窄的趋势。因此,建议当地采用砾石养滩的方法进行海滩修复,根据当地状况并结合国外砾石养滩的案例可知,砾石抛填的位置应在高潮线以上,填充厚度至少应达到3~4m,粒径以2~50mm较好,将滩肩扩宽至30m海滩能够稳定一段时间。砾石海滩经修复后不仅能够防护海岸,也能够促进当地旅游业的发展,提升城市的品味。     

美国东海岸海滩养护工程对中国砂质海滩旅游资源开发与保护的启示

借鉴美国长期以来东部海岸的海滩养护工程投入大量资金物力所取得的显著成效，提出了中国砂质海滩资源开发面临的问题，如海岸侵蚀造成砂质海滩资源丧失、砂质海滩旅游资源面临严重的污染、砂质海滩旅游资源的利用程度差异悬殊、砂质海滩旅游资源的人为破坏严重等，预见到中国实施海滩养护工程将是大势所趋，该工程将会被纳入国家或地方海岸综合规划管理与相关法律中。     

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.