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。     

埃及阿莱曼旅游区海滩养护及硬工程作用

阿莱曼海滩位于埃及尼罗河三角洲西侧,是长约12km的平直沙坝潟湖岸,在强劲的西向常、强浪的作用下,泥沙沿岸向东运移,引起海岸长期强烈蚀退。1998—2009年分3个阶段整治和抛沙养滩,先后建成13条丁坝组成的丁坝群,丁坝效应稳定了8.5km的海滩,3个阶段共向滩肩抛沙116×104 m3,但是水下基岩陡斜地形导致严重沙流失,使海滩不能增宽,丁坝群尾闾效应也导致丁坝群下游3.5km海难侵蚀更加严重,于是先后采取了分段式岸外坝群和岸外连续长潜堤加堤内丁坝格,消除了丁坝群下游岸的侵蚀。结合我国相应案例说明在那些强烈侵蚀和严重沙流失岸段养滩,必须强调丁坝、岸外坝等硬工程的作用。这些构筑物既能消散波能,又能阻拦所抛沙的流失。对于那些水下为基岩陡斜地形的海滩,更应设计一定的硬工程,埃及阿莱曼的连续长潜堤加丁坝格的设计和我国三亚三美湾的连续岸外坝丁坝加人造沙坝的经验都是十分重要的。     

基岩陡斜岸养滩的负面作用和对策——案例分析

介绍了中外4个基岩陡斜海岸的养滩案例,说明基岩海岸水下坡一般较陡,水深较大,近海波浪未经底摩擦消能过程就逼近海岸,实行一次性卷跃破碎,强烈侵蚀海岸,塑造侵蚀地貌或在海蚀崖下高潮线附近沉积窄而薄的短裙式海滩。在这种海滩上进行开敞式抛沙养滩,往往难以成功,以致连年抛沙,连年被流失光。我国曾有一些养滩工程经历过该类沙流失干扰。按照丁坝与连续离岸潜坝组合或丁坝与平行双岸外潜坝组合模式,可以阻挡人工向前滨滩面所抛沙的外流,并能有效地消散岸外波能和阻挡沿岸移沙,保证人工抛沙养护海滩的扩宽和稳定。证明采取特定的硬工程组合可以在基岩陡斜海岸上构筑宽阔的人造海滩。     

秦皇岛洋河—葡萄岛夷平砂质海岸人工养滩效果

目前,国内砂质海滩的人工养滩工程急速增加,但多集中在天然岬湾海岸,而夷平旅游海滩的养护工程研究资料缺乏。以秦皇岛北戴河新区洋河口至葡萄岛约4.5km岸段养滩工程为例,对夷平旅游海滩养滩后的工程效果进行分析,通过计算修复后岸滩剩余单宽抛填沙量及滩肩宽度的保存系数,预测得到养滩工程寿命约为9~11a,局部滩肩补沙养护周期为1~2a。分析并验证了夷平旅游砂质岸线"人工水下岬头+滩肩补沙+人工沙坝"修复模式,为夷平旅游砂质海岸养滩工程提供了一种可行方案与实测数据支撑,以期对今后养滩理论研究提供参考指导。     

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。     

欧洲各国海滩养护概观和启示

20世纪70年代以来,欧洲沿海各国普遍采取了以抛沙养滩为中心辅以硬工程的护岸措施,淤宽了海滩,抵御了海岸侵蚀灾害.我国海岸侵蚀十分严重,海滩均以退化、变窄、蚀低,且岩礁裸露,实施抛沙养滩扩岸工程是大趋势.养滩工程分调查、重建和修补3个阶段,正确对待了阶段施工,常能得到较好的效果,采取政府为主,多方筹资,法制管理等方法是欧洲各国海滩管理的经验.     

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.     

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。     

山东省砂质海岸侵蚀与保护对策

20世纪50年代以来,山东省砂质海岸遭受愈来愈强烈的侵蚀,平均侵蚀速率为1～2 m/a,局部和短期可达4.7～6.0 m/a.通过分析认为,侵蚀的原因主要包括入海陆源泥沙严重减少、人为大量采取海滩沙及不合理的海岸工程的影响.多年来,山东省为抑制海岸侵蚀采取了多种对策,包括大量修建顺岸坝、丁坝等海岸工程遏止砂质海岸后退;抛沙养滩,对个别海滩重塑;严禁滩面和近滨采砂.综合评价以上3种方案的效果,并对海岸保护提出合理的建议.     

波浪对级配砂海滩滩形塑造的试验研究

砂质海滩剖面形态受到泥沙粒径、海洋动力的影响。自然或人工海滩一般由粒径不同的级配泥沙组成,其海滩剖面形态应与海滩砂的级配有关。本文用不同粒径和级配的砂铺设海滩,进行了不同波浪动力作用下滩形形成的水槽试验,探究海滩剖面与波浪动力、泥沙粒径以及级配之间的关系。结果表明:波高越大越容易形成沙坝型剖面,波高越小越容易形成滩肩型剖面,沙床粒径越细,泥沙横向输移量越大,沙坝宽度越大,沙坝位置更为向海,滩肩更为向岸;波周期越大,滩肩位置越容易淤积;级配沙床中,对沙坝形态起主要影响作用的为粗颗粒泥沙。试验得到的水下沙坝形态参数奎利根比并非已有研究给出的定值,与泥沙组成和波参数有关。     

粤西海岸全新世中期以来海平面升降与海岸沙坝潟湖发育过程

沙坝湖海岸是一种重要的海岸类型。文章论述了粤西海岸全新世中期以来在海平面升降影响下沙坝湖地貌的发育过程,得出如下结论：距今7000a至5000a．海平面曾上升至＋4m,由于大陆架泥沙的向陆堆积,形成了揭湖拦湾沙坝的后缘高突部分：以后海平面逐步下降至现今位置,它所形成的海退沙楔发育成低矮的向海沙坝和海滩;距今2000a,海平面趋于相对稳定;现今海平面微升,出现了海岸侵蚀。文章还对该地在海平面升降影响下的海岸泥沙运移机制以及海岸高海面堆积和现今海岸侵蚀现象作了解析。     

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.     

近岸人工沙坝保滩促淤的试验研究

借助正态波浪模型,对北戴河海滩某横断面有、无沙坝布置进行了3种水位的极限波高入射试验,测取了坝内外波高过程线及稳定后的断面地形。试验资料及理论分析显示:有无沙坝时沿岸流及波浪的挟沙能力之比与水下沙坝的波浪透射系数的平方成正比,按试验最大透射系数计算的挟沙能力亦可降50%左右,且有沙坝上涌带破波回流对岸滩的冲刷水深可以维持在平均海平面以下1 m内,说明人工沙坝的填筑很大程度促使水体挟带泥沙于掩护区域落淤有效的阻止了泥沙的离岸亏损。试验将为保滩促淤工程设计与实施提供科学依据。     

北戴河中海滩人工养护前后沉积物粒度变化特征

依托秦皇岛北戴河中海滩养护工程,对养滩前后不同时期抛沙区内外表层沉积物样品进行粒度实验,获得沉积物粒度参数,并结合Gao-Collins粒径趋势模型,对海滩养护后沉积物粒度变化特征、沉积物输运变化以及抛沙区外未养护海滩沉积物的影响进行研究.结果显示,海滩养护后,抛沙区内沉积物粒度总体细化,在养滩初到养滩之后6个月期间,抛沙区内沉积物变细、分选变好,这是由于外来抛沙的混杂和夏季ES向波浪的搬运作用,抛沙物质和原始海滩沙混合,抛沙区外变化趋势相反.养滩9个月后,由于冬季暴风浪的增多,抛沙区内沉积物遭受侵蚀并在抛沙区外淤积,抛沙区内沉积物变粗、分选变差,抛沙区外沉积物变细、分选变好.15个月后,抛沙区内外沉积物均变细,冬季侵蚀的海滩得到恢复.沉积物净运移趋势由沿岸输移逐渐变为垂岸输移,这是由于经过1年多的时间,海滩与区域动力环境相适应,海滩处于横向输沙动态平衡的状态,即夏季向岸输沙、冬季离岸输沙.     

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.     

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。     

我国海滩养护现状

向海滩抛沙养护是当前抵御海岸侵蚀的最佳措施.近几十年来,在西方发达国家发展很快,我国尚处于起步阶段,但近2～3年发展迅速.根据近两年的调查,截至2009年底已有十多处受侵蚀岸段完成或基本完成了海滩养护工程,其中13个典型养护岸段岸线总长度10.39 km,共向海滩抛沙约202.7万m3,平均单宽抛沙率约196.3 m3...     

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。     

山东半岛东部南北岸典型砂质海岸沉积、地貌的横向差异及成因分析———以海阳万米海滩岸段和威海国际海水浴场岸段为例

根据2011年在海阳万米海滩岸段与威海国际海水浴场岸段调查获得的夏、冬两季海岸实测地形剖面与沉积物粒度数据,并收集相关水文资料,对南北两海岸地貌与沉积差异性进行分析,探讨了半岛东部南北岸典型砂质海岸动力环境的差异。研究结果表明,南部海岸宽广平缓,发育滩脊、滩肩、沙波纹等地貌,沉积物在水下岸坡上段以中粗砂、中细砂为主,水下岸坡以下段以粉砂、黏土质粉砂为主;北部海岸地形陡,发育滩肩陡坎、水下沙坝等地貌,沉积物以砾质砂为主。导致这些差异的动力为风、波浪、潮汐及沿岸流堆积。     

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。