近期辽东湾西侧砂质海滩冲淤特征北大核心CSCD

2013—2014年,在辽东湾六股河口两侧开展了海滩地形及海岸侵蚀的现场调查,于兴城至绥中沿海布设6处调查岸段及17条断面。结果表明,研究海滩地貌主要组成部分包括反射型高潮滩-滩坎-消散型低潮滩,其中低潮滩多发育有近岸沙坝和水下沙坝。绥中南江屯、皮家屯及兴城新立屯海滩侵蚀明显,多数海滩持续侵蚀,调查期内最大平均下蚀速率达53.2cm/a。分析发现,海滩地形及断面蚀淤量有较明显的季节或区域差异。海滩冬季近岸沙坝消失、水下沙坝离岸距离小于夏季。六股河口南侧夏季海滩断面侵蚀量增加、淤积量减少,而六股河口北侧相反。研究认为,岸线自然形态差异及其造成的沿岸输沙差异是导致不同岸段蚀淤差异的主要自然原因。海岸封闭性建筑物(尤其是突堤)影响了海滩局部断面蚀淤变化。海滩地貌及蚀淤的季节或区域变化的主要原因为沿岸波浪特征等因素的季节性和区域性差异。     

近期辽东湾西侧砂质海滩冲淤特征

2013—2014年,在辽东湾六股河口两侧开展了海滩地形及海岸侵蚀的现场调查,于兴城至绥中沿海布设6处调查岸段及17条断面。结果表明,研究海滩地貌主要组成部分包括反射型高潮滩-滩坎-消散型低潮滩,其中低潮滩多发育有近岸沙坝和水下沙坝。绥中南江屯、皮家屯及兴城新立屯海滩侵蚀明显,多数海滩持续侵蚀,调查期内最大平均下蚀速率达53.2cm/a。分析发现,海滩地形及断面蚀淤量有较明显的季节或区域差异。海滩冬季近岸沙坝消失、水下沙坝离岸距离小于夏季。六股河口南侧夏季海滩断面侵蚀量增加、淤积量减少,而六股河口北侧相反。研究认为,岸线自然形态差异及其造成的沿岸输沙差异是导致不同岸段蚀淤差异的主要自然原因。海岸封闭性建筑物(尤其是突堤)影响了海滩局部断面蚀淤变化。海滩地貌及蚀淤的季节或区域变化的主要原因为沿岸波浪特征等因素的季节性和区域性差异。     

粤东后江湾岸线演变模拟

以粤东后江湾出海航道两侧拟建防波堤为工程背景,应用海岸动力学原理,建立了海岸演变的一线模型。模型考虑波浪的绕射,考虑了沿岸波高不等所引起的沿岸输沙。通过实际岸线与模拟岸线的对比分析,论证了该模型是成功的。应用该模型对粤东后江湾修筑拦沙堤后的岸线演变进行预报,其结果表明,在海湾两岬角处海滩侵蚀,湾顶堤头处海滩淤积。东北岸段拦沙堤处海滩的淤积速率为5～6m/a,西南岸段为4～5m/a。     

粤东靖海湾海岸地貌动力演变及其工程影响

受人为工程的影响,相对稳定的岬湾海岸地貌常经历显著的动态调整。本文以粤东靖海湾典型岬湾海岸为例,运用Mc Laren模型、波浪动力场数值模拟、等深线对比、冲淤计算等多种方法,从海岸地貌动力学角度,对人为岬角工程前后岬湾海岸地貌动力过程和冲淤演变进行综合分析。结果表明:1)海岸地貌动力系统内常存在负反馈机制以维持系统的稳定。岬角工程后上岬角防波堤沿SSW延伸,ESE和E向浪经过防波堤时发生绕射,波能削减,湾顶动力减弱,海滩沉积物从下岬角向湾顶反向运移;2)海滩的蚀积状态在工程前后发生了转换,工程前遮蔽段侵蚀、开敞段堆积;工程后遮蔽段堆积、开敞段侵蚀;3)海湾水下地形对岬角工程的响应敏感,工程后海湾水下地形冲淤剧烈。     

华南岬湾海滩冲淤演变特征及其机制分析—以南澳岛前江湾为例

岬湾海滩在华南地区普遍分布,众多海滩面临侵蚀退化问题,对其海滩冲淤演变特征及机制的研究具有重要的现实意义。本文以粤东重要的旅游海岛南澳岛南部的前江湾为研究区,利用滩面调查、遥感影像数据与历史海图和实测水深数据,研究1970—2022 年海滩冲淤特征,并从水动力、沿岸输沙、稳定岸线形态等方面,探讨人类活动对海滩冲淤演变的影响机制。结果表明：前江湾海滩蚀淤演变在东南沿岸码头防波堤海岸工程建设前后呈现不同的空间变化特征,切线岸段前期侵蚀、后期侵蚀加剧,弧形岸段前期淤积、后期侵蚀;人类海岸工程造成的岬角位置变化和沿岸输沙受阻是影响海滩蚀淤演变的主要机制,导致岬湾岸线平面形态变为不稳定状态,区域沉积物的亏损也加剧了海岸失衡;自东向西的沿岸输沙的不均衡对其海岸线演变的空间特征起控制作用。     

福建崇武半月湾渔港防波堤建成后下游海滩地形变化及养护对策研究

渔港硬式构筑物如防波堤等对海岸的影响显著。以福建泉州崇武半月湾渔港防波堤修建前后的海滩变化为例,通过对2003²011年不同阶段海滩地貌形态、岸线变化分析以及2个海滩剖面多期监测比较发现,防波堤修建后海湾下游西侧海滩发生显著蚀退,西端侵蚀强度最大,向东(靠近防波堤遮蔽段)逐渐减小,中东部遮蔽段转为淤涨。海滩变化的主要原因:1)E2011年不同阶段海滩地貌形态、岸线变化分析以及2个海滩剖面多期监测比较发现,防波堤修建后海湾下游西侧海滩发生显著蚀退,西端侵蚀强度最大,向东(靠近防波堤遮蔽段)逐渐减小,中东部遮蔽段转为淤涨。海滩变化的主要原因:1)E^SE向主入射波浪受到防波堤的阻挡作用,在堤头发生绕射,港内波影区动力变弱;2)防波堤阻碍了从东向西的沿岸流运动,形成东向为主的沿岸输沙,使得东端发生堆积,造成下游的西侧海岸的沉积物亏损,发生侵蚀。针对海岸变化机理提出了海滩养护防御措施,并通过数值模拟预测说明养护海滩以由西向东输沙为主,年均输沙量约3万m3,堆积于遮蔽段,最后,提出采用周期性抽取遮蔽段养护沙补充到西端的方法来实现海滩循环养护。     

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。     

日照石臼港人工岬湾海岸设计及稳定性研究

基于日照万平口海区三期水深地形调查资料、水动力及海底沉积物调查数据,研究了日照石臼港海域人工岬湾海滩建设前后波浪场的变化、沉积物在波浪作用下沿岸输运变化及海岸侵蚀冲淤特征,并模拟验证了人工沙滩建设后的平衡岸线,明确了不同长度防波堤建设后海滩的稳定性及其设计的合理性。结果表明:防波堤建设前研究区入射波浪与岸线有一定夹角,导致波浪作用下沉积物有由南向北输移的趋势;人工岬湾的建设可改变近岸波浪场,继而影响沿岸泥沙输运,对岸滩稳定有重要影响;海岸工程、波浪场及泥沙输运三者相互作用,是人工岬湾海岸稳定性的关键因素。     

北戴河海滩养护侵蚀热点

“侵蚀热点”的存在会对整个海岸资源造成严重的损失,尤其是对海滩养护工程效果造成不良影响,是海滩养护研究的重点.以北戴河西海滩海滩养护工程为例,结合工程后定期的剖面监测数据,确定了养护工程后西海滩“侵蚀热点”的位置,通过数值模拟和物理模型试验对于侵蚀热点的成因进行了分析研究,以期能够对以后的海滩养护工程提供参考.     

0709号台风影响下粤东后江湾海滩地形动力过程研究

基于0709号台风"圣帕"影响下粤东后江湾的现场实测海滩前滨地形资料和水动力、风等资料,采用典型相关分析方法识别了台风影响下海滩前滨地形不同的变化过程,揭示了这些不同变化过程的主要控制因子,并尝试给出了物理解释。研究结果表明:(1)台风影响下海滩前滨地形的主要变化过程是水上滩肩被破坏—水下岸坡略有堆积—水下沙坝泥沙向海搬运,控制这一过程的主要动力因子是风速东向量、最大波高和碎波尺度参数;(2)海滩前滨地形的次要变化过程是海滩前滨泥沙向海搬运而形成水下沙坝,控制这一过程的主要动力因子是最大波周期和海滩地下水位;(3)海滩前滨地形也表现出前滨上部地带堆积、下部侵蚀的变化过程,控制这一过程的主要动力因子是沿岸流、海滩地下水位和最大波高。这些研究结果进一步揭示了台风影响下海滩前滨地形动力过程是由多个不同的地形-动力过程耦合作用而组成。     

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。     

工程养护海滩对"803"风暴潮的响应过程研究

研究养护海滩对风暴潮的响应过程在人工养滩工程设计与施工中具有重要意义。老龙头养护海滩在竣工半个月后遭遇“803”风暴潮，导致岸滩滩肩最大蚀退 6.5 m，沙坝坝顶最大下蚀 1.2 m。在现场测量的基础上，利用 XBeach 建立风暴潮过程 的老龙头海滩海床演变模型，研究结果表明： （1） XBeach 模拟结果与实际地形变化侵淤趋势一致，风暴潮期间人工沙坝均向岸移动，但模拟结果的侵蚀程度更大，海滩响应更加剧烈； （2） 强浪条件下人工沙坝的透射系数为 0.29~0.42，常浪条件下透射系数为 0.45~0.95，因而人工沙坝在大浪条件下掩护作用更佳； （3） 风暴潮期间人工沙坝附近破波显著，坝顶流速明显增大，最大可达 1.21 m/s，是无人工沙坝情况下的 2.3 倍，而在人工沙坝向岸侧，因波能提前耗散，流速减为 0.28 m/s，是无人工沙坝时的 0.4 倍，且没有产生离岸流。老龙头养护工程整体泥沙损失较少，易于恢复.     

Stability of an artificially nourished beach,Balaena Bay,Wellington Harbour,New Zealand

Balaena Bay, Wellington Harbour, New Zealand, has a small pocket beach that was covered originally by pebbles and cobbles. In February and October 1982, the beach was nourished with sandy granular gravel, the stability of which was monitored until February 1984. Although isolated from oceanic swell, the new beach readily responded to locally generated wind waves which induced both northwards and southwards longshore drift. The net effect was erosion of the southern beach, aggradation over the central beach, and minor fluctuations at the northern end. Yet despite this mobility nearly all the nourishment sediment was retained in the littoral zone. Beach volumes, calculated for each survey, varied little and sediment distribution patterns revealed negligable transport of nourishment sediment to adjacent beaches and offshore areas. Stability is further confirmed by compositional data which record no preferential loss of the sandstone, argillite, and quartz components. The only compositional changes were the incorporation into the new beach of small (< 10%) quantities of sediment derived from the old beach surface and from biogenic productivity.     

The influence of tides,wind and waves on the redistribution of nourished sediment at Terschelling,The Netherlands

A calibrated morphodynamic model of the barrier island of Terschelling, The Netherlands [Grunnet, N.M., Walstra, D.J.R., Ruessink, B.G., 2004. Process-based modelling of a shoreface nourishment. Coastal Eng. 51/7, 581–607], comprising the island and its two adjacent tidal inlet systems, is applied to identify the relative contribution of tides, wind and waves to the cross-shore and alongshore redistribution of a 2 Mm³ nourishment supplied to the nearshore zone along the island. Several model simulations with varying combinations of horizontal and vertical tide, wind and wave forcing were designed to investigate the effect of each individual forcing on a large spatio-temporal scale (order of kilometres and months, respectively). As expected, stirring and transport by waves and wave-induced currents are predicted to be by far the dominant contributor to the net sediment transport along the coast of Terschelling. Because of the strong obliquity of the winds and the relatively small tidal currents in front of the island (≈ 0.5 m/s), alongshore wind-driven currents increase sediment transport rates and horizontal tides virtually have no net transport capacity. This motivated a local model of the study area along the closed coast of Terschelling, not including tidal inlets and further simplifying tidal boundary definitions by omitting the horizontal tides: morphodynamic simulations of the local model show virtually identical results as the larger model predictions. The reduction in complexity in setting up a local model instead of a regional model coupled with the corresponding significant reduction in computational time points to an increasing applicability of complex process-based models.