近岸人工沙坝对岸滩养护效果的研究

以北戴河海滩横断面地形为例,采用平面二维水动力学、波浪、泥沙输运模型的数值计算方法,对不同沙坝位置进行了3种水位的极限波高入射数值试验,获取了坝内外波浪透射系数及稳定后的断面地形,并对波浪的消减及岸滩防护效果进行了分析与对比。结果表明:人工沙坝具有较好的消波效能,并能对岸滩起到较好的养护效果,将为类似侵蚀性海滩的生态修复提供科学依据。     

波流共同作用下废黄河河口水下三角洲地形演变预测模式

通过对废黄河河口水下三角洲海域水文、泥沙、沉积和地形的调查分析，对组成水下三角洲-10--15m以深的平坦海床、-5--10m间的水下斜坡、-5m以浅的近岸浅滩三个地貌单元的水动力特征以及在波流和潮流作用下底部泥沙冲刷率的横向分布进行计算分析，并建立了水下三角洲地形横向剖面地形的演变预测模式。结果表明，在三角洲不同地貌单元内。由于所处不同的水动力条件和底部泥沙特性，出现了不同的侵蚀状态，其中在-10--15m以深的平坦海床，除了3m以上的大浪外，水动力作用以强劲的潮流冲刷为主，目前已接近冲刷相对平衡的状态，在-5--10m间的水下斜坡，受波浪和潮流的共同作用，冲刷强度大，地形剖面呈继续平行后退状态；-5m以浅的近岸浅滩，潮流作用相对较弱，以波浪为滩面的剧低为主，水深线不断向岸方向移动、滩宽变窄；0m以上的潮间带滩地，则波浪和潮流作用均较弱，近岸高滩接近相对稳定状态，有利于海岸线的工程防护。     

近岸波、流作用下结构物附近海岸演变的数值模拟

针对与砂质海岸在波浪作用下的演变有关的波浪、近岸流及输沙问题进行了系统的研究,并对结构物附近海岸演变进行了数值模拟。考虑了波浪折射-绕射及波浪破碎的综合作用,在近岸流场的模拟中用沿水深积分形成的K方程模型确定涡粘系数。计算岸滩地形变化时,综合波浪、近岸流作用的底沙和悬沙输沙率,并考虑波浪对泥沙作用的影响。模型对防波堤和近岸沉船附近地形变化进行了模拟,效果良好。     

关于干沙表面输沙率问题

沙质岸滩的稳定取决于很多因素,除波浪和沿岸流系外,在某些区域还与风的作用密切相关。本文根据有关文献,介绍了到目前为止对岸滩干沙表面输沙率的研究状况及主要成果。     

黄河三角洲飞雁滩海岸的侵蚀与机理

飞雁滩海域是1964—1976 年黄河刁口河流路入海区域。根据地形和断面水深监测资料,阐述了该岸段流路废弃后的岸滩侵蚀特征和地貌变化。研究结果表明,刁口河流路废弃后飞雁滩海岸向海凸出的地形特征,是造成该岸段强烈侵蚀的重要原因。进一步结合波、流动力的对应分析认为,波浪以掀沙为主,潮流以输沙为主,波浪和潮流的联合作用是飞雁滩海岸侵蚀的主要动力机制,其中潮流主要通过余流携沙外输,造成近岸泥沙亏损。     

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。     

黄河三角洲飞雁滩海岸的侵蚀及机理

飞雁滩海域是1964－1976年黄河刁口河流路入海区域。根据地形和断面水深监测资料，阐述了该岸段流路废弃后的岸滩侵蚀特征和地貌变化。研究结果表明，刁口河流路废弃后飞雁滩海岸向海凸出的地形特征，是造成该岸段强烈侵蚀的重要原因。进一步结合波、流动力的对应分析认为，波浪以掀沙为主，潮流以输沙为主，波浪和潮流的联合作用是飞雁滩海岸侵蚀的主要动力机制，其中潮流主要通过余流携沙外榆，造成近岸泥沙亏损。     

波浪作用下近岸区污染物输移扩散的数学模型及其实验验证

在近岸缓坡浅水海岸,波浪破碎产生沿岸流是近岸海域流场的重要组成部分,它对污染物输移扩散规律的影响重大,在高阶近似抛物化缓坡方程求解大面积波浪场基础上,建立了波浪作用下污染物输移扩散数学模型.计算结果与不同坡度均匀斜坡地形上具有不同波高、周期的规则波及不规则波浪作用下污染物输移扩散实验结果进行了比较,分析了各种因素对波浪作用下沿岸流分布规律影响,所得结论认为地形坡度及入射波高对污染物输移扩散的影响较大,波浪作用将使缓坡海滩上污染物的输移扩散平行岸线方向.     

红树林对规则波作用下岸滩剖面变化影响实验研究

红树林广泛分布于我国南方沿海地区,可有效减小波浪对岸滩的破坏,研究其在规则波作用下对岸滩变化的影响具有重要意义。基于波浪水槽实验,采用PVC圆管模拟红树林,选取无黏性沙堆砌而成的1/10~1/20组合坡概化岸滩。实验结果表明,在规则波作用下,红树林的存在对岸滩剖面变化产生了较大影响;并分析了规则波波陡、植物分布密度和排列方式对岸滩剖面变化的影响。基于实验数据,建立了在实验条件下的岸滩冲刷坑尺度、淤积沙坝尺度、最大冲刷深度、最大淤积高度与规则波波陡、红树林的分布密度和排列方式之间的关系式,结果呈幂指数函数关系。揭示了岸滩剖面变化与规则波水动力特性、红树林、泥沙颗粒和岸滩坡度之间的联系。引入植物综合系数,预测给定规则波波陡和波长情况下的岸滩冲淤演变特征值,为海岸生物防护工程的建设提供科学依据。     

非淹没刚性植物对规则波传播变形影响实验研究

在海岸带种植红树林等水生植物可以有效的减小波浪对岸滩的破坏,系统全面地研究植物对波浪传播变形的影响是非常必要的。基于波浪水槽实验,探讨了规则波通过非淹没刚性植物波高的沿程变化,分析了水深、入射波高、植物模型密度及分布方式对反射系数、透射系数与波浪衰减系数的影响,同时与孤立波实验数据进行对比。实验结果表明,随着水深的增加,规则波的透射系数增加、反射系数和波能衰减系数减小;随着入射波高的增加,规则波的透射系数减小,反射系数和波能衰减系数增加。在分布方式相同的情况下,植物模型分布密度增加,规则波的反射系数和波能衰减系数增加,透射系数减小。在规则波入射方向上模型布置越紧密,规则波反射系数和波能衰减系数越大,透射系数越小。分析讨论了植物模型对规则波和孤立波的影响,在入射波要素相同的情况下,孤立波和规则波的能量衰减在50%左右,说明植物模型具有良好的消波作用。     

Beach awards and management

Beach awards are used as promotional tools for UK coastal tourism, but information regarding public knowledge of them is sparse. Studies were carried out at two important UK resorts (Barry and Weston-super-Mare) regarding the three major beach awards — the Blue Flag, Seaside Award and Good Beach Guide. Seventy-two percent of beach users asserted that award status was an important basis for beach selection, but findings suggested poor levels of knowledge of award status at particular beaches and criteria included in awards. Research at 23 beaches in Wales, UK showed that aspects included in the Blue Flag and Seaside Award accounted for just over one-third of user's total beach rating. There is a need for beach awards to take proper account of the desires of beach users. Awards should also be appropriate to undeveloped as well as commercialised beaches, thereby reducing the temptation to add possibly undesired facilities to pristine beaches for the purpose of award qualification.     

莱州三山岛黄金海岸沙滩形成过程及沙滩养护建议

利用2010 2012年两年4季莱州三山岛黄金海岸沙滩综合勘测结果,分析上述沙滩形成过程,并进行了沙滩近期变化特征探讨.结果表明,莱州三山岛黄金海岸沙滩年际及年内季节性变化规律均表现出带状冲刷特征,黄金海岸沙滩及其近海海域表现为普遍冲刷特征,冲刷厚度平均＜1.2 m/a.基于莱州三山岛黄金海岸沙滩近期变化特征,建议尽早开展以抛沙养滩为主,并适当辅以硬工程的沙滩养护方案,注重海滩养护工程前期调查,修复和人工再造三阶段的工作,特别应根据设计方案向沙滩开展大量抛沙、保沙和稳沙工作,使受蚀海滩逐步恢复.     

护岸工程与沙滩流失

沙滩是沿海地区重要的旅游休闲资源,护岸工程是沿海地区重要的防灾设施,护岸在保护陆地资源的同时有可能对沙滩产生破坏。传统护岸设计形式为硬性护岸,硬性护岸建成后将在一定程度上影响沿岸水动力环境,若护岸设计不当,易引起周围沙滩流失,造成旅游经济损失。本文通过威海九龙湾沙滩流失实例说明了硬性护岸对沙滩稳定性的影响,并通过波浪泥沙物理模型试验对沙滩修复方案进行了研究,试验发现因受原护岸影响修复后的沙滩仍将处于持续侵蚀状态,并介绍了其他类似案例。文中重点强调了护岸设计不当极易造成沙滩流失,对护岸设计、岸线规划等具有一定参考价值。     

海滩均衡剖面的概念及相关问题的讨论--以日照实测海滩剖面为例

海滩均衡剖面是海洋动力和海滩泥沙充分作用下的一个具有统计意义上的相对均衡的海滩形态。绝对意义上的、理想的均衡海滩剖面在自然界是难以找到的 ,而统计意义上的海滩均衡特征可以满足海岸变化和海滩过程研究需要。海滩均衡剖面的形态主要受控于国海滩泥沙的粒度特征 ,该剖面的形态指数是海滩泥沙沉降速率的函数 ,海滩粒度越粗 ,海滩坡度越陡。本文研究的日照海滩存在统计意义上的均衡剖面。由于海滩沉积物粒度具有明显的分带特征 ,海滩剖面不是一个理想的均一平面 ,而是由与海滩泥沙粒度相适应的两个均衡剖面组成。这两段海滩的表层粒径分别为 4.8Φ和 7.5Φ ,观测剖面的海滩形态指数分别为 0 .0 75和 0 .0 1 5,理论海滩形态指数分别为 0 .0 77和 0 .0 2 ,理论值和观测值有很好的一致性。     

日照万平口沙滩质量评价及“蓝旗沙滩”建设建议

沙滩质量评价是有效的沙滩管理工具。“蓝旗”标准是目前世界上认可度最高的沙滩评价标准。文章基于“蓝旗”标准,根据国内外已有沙滩质量评价体系,结合实地调研和问卷调查,构建适用于万平口沙滩的质量评价体系。评价结果表明：(1)万平口环境因素、安全与教育和环境管理准则层评价结果均为良好,社会因素准则层达到优质等级,说明万平口风景区作为旅游地,其气候条件适宜,服务水平和安全及教育水平都较为发达。(2）万平口沙滩的自然条件本底优良,是最能体现日照“蓝天、碧海、金沙滩”的特色景区。但由于自然及人为因素造成的沙滩侵蚀退化现象严重,影响了沙滩的可持续发展。根据评价结果及万平口与“蓝旗沙滩”的对比差异,认为万平口建设“蓝旗沙滩”,需要完善景区水质监测、加强景区内及周边环境管理、重视沙滩养护、完善基础设施的投放、进一步提高景区的服务水平、重视景区内安全保障及加强景区的宣传,提高公众对“蓝旗”的认知度。     

海滩养护过程和工程技术

海滩养护是根据设计方案,向海滩大量抛沙,或者同时辅以硬工程,使受蚀海滩增宽和稳足的工程,是抵御海岸侵袭灾害的最佳措施。上世纪末发达国家已普遍开展,我国目前尚属起步,但近年发展迅速。该工程分调查,重建和修补3个阶段,三者相互补充和制约。重建前必须充分调查目标岸段,以为设计养护方案提供依据;重建阶段应注重抛沙位置、沙成分、抛沙量和沙源选择等工序;重建后应进行多年的剖面监测和再抛沙的修补。在那些浪大,沙少和岩礁裸露的侵蚀岸段,应辅以丁坝或岸外潜坝等硬工程加以抵浪,维持所填沙的稳定。     

Typical Equilibrium Beach Profile Models and Their Significances from Different Segments of A Headland-Bay Beach

This study introduces three typical models on equilibrium beach profile, and discusses the application limitations of these models. Then this study examines the selections for applying these models on different coastal segments of a headland-bay beach in west Guangdong, South China, and explores the physical significances of those parameters in the models. The results indicate that: (1) Bodge’s model is more in line with the equilibrium beach profile of the tangential or transitional segment, whereas Lee’s model is more consistent with the shadow profile; (2) most of the parameters in three models have clear physical significances in accordance with the actual characteristics of this headland-bay beach; and (3) both the selections for the equilibrium beach profile from different segments and significances of most of the parameters in three models are in essence correlated with the morphodynamic states at various coastal locations.     

Beach and nearshore facies: Southeast Australia

The morphology, texture and facies sequence on seven sand beaches, located in low, moderate and high wave energy, microtidal environments in southern Australia were investigated using box coring and Scuba observations. Systematic variation in facies occur both within and between the beaches. Low-energy reflective beaches are limited in lateral and vertical extent and in facies to beach laminations separated by coarse step deposits from finer nearshore cross-lamination facies. Moderate-energy intermediate beaches characterised by rip circulation possess increasingly wider surfzones with ridge and runnel and bar-trough facies separating the beach and step facies from the more extensive nearshore sequence. High-energy dissipative beaches may have 500 m wide surfzones containing multiple bar-trough topography. Fine beach laminations with backwash structures grade into 4–5 m thick bar-trough sequences then the extensive nearshore facies. As wave energy increases from low (H_b < 1 m) to high (H_b > 2.5 m) the vertical extent of the beach to nearshore sequence increases from <10 m to approximately 30 m, and the width from 100 m to several kilometres. Consequently one would expect higher-energy paleo-beach sequences to be represented more by diagonal than vertical facies sequences.     

旅游海滩质量评价在海滩管理中的应用研究——以南澳岛青澳湾海滩为例

海滩是宝贵的旅游资源,健康的海滩系统在旅游、沿岸防护安全等多方面能提供很多有价值的服务,但当前旅游海滩在生态环境质量、旅游体验等方面尚存在诸多问题。旅游海滩质量评价是对旅游海滩自然属性和开发利用水平的综合评价,能较为客观地反映出旅游海滩环境质量水平,是较为有效的海滩管理工具之一。本研究在现场环境调查和游客问卷调查的基础上,建立旅游海滩质量评价指标体系,开展了广东青澳湾海滩质量评价,并对其影响因素进行分析。结果显示:当前青澳湾海滩开发程度、海滩环境质量尚未达到良好水平。根据评价结果,对青澳湾海滩的可持续发展提出了完善海滩旅游配套设施和配套服务,对海滩进行系统的规划,建立科学的旅游海滩质量评价体系和环境监测、调控体系等建议。