深圳西涌滨海旅游区海滩裂流风险评估及特征分析

基于海滩地形动力学、遥感影像的风险预识别以及现场排查等方法,对西涌滨海旅游区海滩裂流风险进行了初步评估。评估结果表明:地形动力分析结果显示,西涌滨海旅游区泳场逐月平均沙滩类型大部分是沿岸沙坝和裂流沟槽交替的沙坝型(B),风险等级高;影像特征判断该沙滩属于沿岸沙坝和裂流沟槽交替的沙坝型(B)或者低潮位附近伴有冲流沙坝及裂流沟槽的低潮沙坝裂流型(LTBR),裂流风险等级高;历史影像和现场调研均发现该海滩发生过裂流;综合判定该海滩裂流风险等级为高。但鉴于观测资料限制和评价方法自身局限性的影响,本次排查结论仅为初步结论,其合理性尚需更加深入的研究。     

华南水东湾波控、中等潮差岬湾海滩地形动力分类

海滩地形动力分类在国外的海岸地貌研究中已经被广泛接受。本文使用了华南粤西水东湾切线带、过渡带和遮蔽带海滩连续16个月32次大潮期间同步获取的波浪、潮汐、泥沙和海滩地形数据,分别按照无量纲沉降参数、相对潮差参数和无量纲海湾尺度参数对这一岬湾海滩不同岸段的海滩类型进行了研究,研究发现：（1）水东湾切线带海滩的主要状态为有裂流的低潮台地状态和沙坝型海滩状态,过渡带海滩主要状态是低潮沙坝/裂流海滩和沙坝消散型状态,遮蔽带海滩主要状态是有或无沙坝的消散型状态;（2）海湾不同岸段海滩状态的顺序变化与差异体现了岬湾海滩状态的时空变化性,与现场观测的海滩地形的变化基本一致,说明了对波控中到强潮海滩进行研究时,需要考虑潮汐的影响。同时,本文主要给出了海滩状态研究的一个框架体系,由于海滩不同的状态伴随不同的侵蚀模式,要求我国今后需加强在这一方面研究,以进一步丰富我国海滩地形演变、海滩地形动力过程和海滩防侵蚀的理论基础。     

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。     

华南休闲海滩沙坝触发的裂流风险及特征研究

为应对频发的致命性海滩溺水事故，自然资源部开展了我国首次滨海旅游区裂流灾害技术调查，在华南地区发现大量滨海休闲海滩存在浅滩沙坝和裂流现象。作为全国调查的部分成果，本文应用多种方法研究了广东省3个热门海滩沙坝触发的裂流机理、特征和演变规律。地形动力计算和卫星影像显示了沙坝形态、岸线形状以及裂流的高度动态性，尤其在青澳湾裂流呈现非常规的反季节变化，冬季风险较高而夏季风险较低。在相位解析水动力数值模拟中，裂流表现出对沙坝形态、浪高、浪向的高度敏感性。沙坝间较宽间隙会产生尺寸较大的裂流区，但比起窄沟槽不一定伴随更强的流速。当大部分水流集中从邻近的较宽通道回流入海时，部分窄沟槽几乎没有裂流产生。裂流流速与浪高成正比与入射角成反比。数值模拟结果表明，当入射角达到10°～30°时，沿岸流会取代离岸流占主导地位。现场调查也验证了在低潮时，较浅的水深会放大水流和波浪的地形效应，导致裂流风险加剧。本文研究结果可为滨海旅游区裂流灾害的工程减缓措施和公共警示提供有益参考。未来将会持续开展针对特定岸线的长期观测，以为裂流预警报和风险管控积累足够的统计数据。     

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。     

基于大量卫星图像研究青岛汇泉湾海滩近40年的地形地貌演变

受自然变化和人类活动影响,全球海滩普遍侵蚀。研究基于大量卫星图像评估海滩演变的方法,对于缺乏实测资料的海滩的侵蚀防护具有重要意义。使用1984~2021年的993幅卫星图像,采用聚焦剖面的亚像素海岸线识别方法识别水边线和干湿线位置,进一步得出平均高、低潮线,沟槽中线和沙坝坝顶位置,利用多指标重建汇泉湾海滩地形地貌的时空演变。使用固定地物对Sentinel卫星图像进行了地理精校正,基于海滩实测结果评估了海滩岸线位置误差。结果显示,平均高潮线、沟槽中线和沙坝坝顶的系统误差和随机误差以及平均低潮线的随机误差均较小,但平均低潮线的系统误差偏大。研究结果还揭示青岛汇泉湾海滩近40年的地形和地貌演变主要受人类活动影响。海滩平均高潮线在2003年海滩整治和补沙后由稳定转为蚀退,在2017年海滩补沙后淤进减缓;沙坝和沟槽的演变则与2002年海滩东南部码头拆除有关。建议重视研究区沙坝和沟槽近期变化,定期监测以进一步掌握其演变规律,并向沙坝和沟槽补细砂维护汇泉湾海滩。     

北海银滩响应台风作用的动力地貌过程

极端高能事件影响下的海滩动力地貌过程直接关乎岸滩稳定及海堤安全。本文基于2020年16号台风“浪卡”前后北海银滩顺直岸段的剖面高程及表层沉积物等资料, 探究了中等潮差的顺直响应台风作用的地貌变化机制。结果表明: 1) 台风后海滩地貌表现为冲流带的大型沙坝消失, 后滨沙丘-滩槽体系被削平, 滩面坡度趋于平缓。2) 银滩沉积物均以中砂、细砂和极细砂为主, 三者占比超过95%; 台风后, 高潮位带沉积物变细, 低潮位带沉积物变粗, 沙坝附近则出现粗细交错式变化; 银滩中高潮位带滩面响应台风过程的特征与强潮型海滩相似, 呈现消散型海滩的特征, 而低潮位带滩面则因大型沙坝的作用而呈现弱潮型海滩特征。3) 台风期间波浪是影响海滩的主要动力因素, 海滩地形影响了近岸水动力的表现形式, 从而改变了沉积物的粒径分布。     

威海国际海水浴场裂流调查与区划研究

裂流发生迅速,发生位置隐秘,发生范围相对较小,发生时海浪大、流速快,这些特点给裂流观测带来困难。本文以威海国际海水浴场为研究对象,通过水深地形测量、海浪海流观测及高空摄影等多种观测方式相结合,尝试采用可行且易于实现的方法对裂流易发区域进行定位,在此基础上对该海域裂流类型和产生原因进行分析,并进一步进行威海国际海水浴场裂流区划。研究表明:威海国际海水浴场水下地形较为复杂,离岸200 m范围内存在5个沙丘-沟槽结构,沟槽和东侧栈桥前沿是裂流危险区,分属海滩型裂流和边界型裂流,裂流流速在0.5~1 m/s之间,观测期间裂流平均风险等级为中等。本研究可为裂流观测和海水浴场管理提供一定的参考。     

广东省14个海滩裂流类型及统计特征分析

裂流是沿海地区频发的一种高速离岸流。根据Castelle的裂流分类模型对广东省14个海滩的Google Earth影像进行了解译分类,对裂流分类模型在遥感影像中的应用进行了探讨。结果表明:在高风险月份,海滩裂流的组成较为单一,混合型裂流少,水深控制的裂流占据主导地位,裂流数量总体维持在较高水平;在中风险月份,水动力控制的裂流和混合型裂流的比例增加,水深控制的裂流仍然占有一定比例;在低风险月份,裂流很少出现,甚至无裂流发生。裂流的类型与海滩的状态密切相关。对于海湾中的海滩,海湾长度影响裂流的数量,海湾凹入度影响不同类型裂流的组成比例。考虑到实验条件的限制,这一规律需要后续结合实际地形地貌进行更细致和深入的研究和验证。按照本文解译标准得出的分类结果,与前人提出的裂流风险性评价模型吻合度较高,进一步说明了该解译标准的有效性,为今后对海滩裂流的研究和分类工作提供了一定的参考。     

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     

华南沿海海滩状态和演变

根据华南沿海不同区域和不同形态海滩的地形和碎波参数计算分析，得出本区存在着４种平均海滩状态：（１）消散优势型海滩；（２）沿岸坝－槽型海滩；（３）沿岸坝沟或低潮阶地型海滩；（４）反射优势型海滩。华南海滩状态除有长期的侵蚀趋势外，存在明显的季节演变，它与波浪作用的变化关系密切；此外，人为建造的海岸工程也可引起海滩状态的变化，今后在其开发利用中必须予以注意。     

青岛崔家潞海湾弱能海滩地貌、沉积年代与潮下带泥质沉积速率

崔家潞海湾是典型的圆形海湾,海湾西侧的连续沉积了泥质潮坪和沙滩,形成独特的海岸地貌。为进一步了解这类地貌剖面特征、沉积特征、沉积速率及导致海岸变化的因素,对海滩/潮滩剖面进行测量、取样;对比了历年来的历史地图,以了解海湾湾口、入海河流、低潮线等的变化。地貌上,由陆向海的剖面揭示了小型河流、沙坝、砂质海滩和低潮带的泥质沉积。这段海岸后滨向岸有小型河流,河流输沙形成沙坝,坝后形成小型滨海湿地。光释光年代和14C显示沙坝形成于6.1ka。利用210 Pb和137 Cs测年分析了泥质潮坪的沉积速率及沉积对口门变化的响应。海滩上部为中粗砂海滩,显示为低能的反射型海滩;下部则为低平的宽阔潮坪,有厚达1m的泥质沉积,而且潮坪上没有潮沟发育,坡度小。泥质沉积在近岸处和低潮处较薄,而在中间位最厚。潮平泥质在平面上的分布也不均匀。测年和历史地图都显示,泥质沉积主要出现在1950年之后。根据137 Cs,1954年至2009年,沉积了厚达1m的泥质,平均沉积速率在15mm/a。测试结果还显示上部70cm为沉积速率19.7mm/a,大于下部20cm沉积速率的9.0mm/a。湾口大坝的修建可能导致淤积加快。     

华南沿海海滩状态和演变

根据华南沿海不同区域和不同形态海滩的地形和碎波参数计算分析，得出本区存在着４种平均海滩状态：（１）消散优势型海滩；（２）沿岸坝－槽型海滩；（３）沿岸坝沟或低潮阶地型海滩；（４）反射优势型海滩。华南海滩状态除有长期的侵蚀趋势外，存在明显的季节演变，它与波浪作用的变化关系密切；此外，人为建造的海岸工程也可引起海滩状态的变化，今后在其开发利用中必须予以注意。     

粤东南澳岛青澳海滩侵蚀退化风险评价及其安全调控

分析了南澳岛海滩资源储量、空间分布及其开发利用现状,开展海岛海滩侵蚀风险评价,选择青澳海滩开展岸滩及其海湾海床地形、沉积物、动力泥沙调查,分析探讨了青澳海滩泥沙动力沉积特征,灾变退化过程机制,并从海滩稳定性和游客安全角度给出安全调控建议。结果表明:1)南澳岛海滩资源储量与侵蚀风险区域分异特征明显,其中青澳海滩旅游活动频繁、开发强度大,侵蚀退化风险等级高,人为破坏干扰抑制滩海泥沙交换,无序无度占滩开发与利用破坏了海滩自然演化进程,短期过量旅游活动加速海滩侵蚀退化进程;2)青澳湾沉积物以粗粒砂为主,沙源供给不足,不同岸段岸线进退与岸滩蚀淤与海滩方位、波浪动力强度强弱关系密切,具有明显的纵向沉积地貌分带特征。湾内落潮优势流(SE)优于涨潮(NW),对泥沙输运进入湾内具有抑制作用,潮周期海湾泥沙自湾内向湾外输运,泥沙以外输为主单宽输沙为3 400 t;3)青澳海滩存在严重的"无序占滩建筑,污水肆意排放,管理不规范"等问题,监测评价亦表明侵蚀退化风险巨大,游客安全面临着风险隐患,建议青澳海滩实行以生态化养护开发和"游客为中心"为理念的安全调控措施,设立红线及安全标示。该研究为岛礁生态建设、海岛保护及修复提供科学依据。     

基于连岛沙坝原理设计的海滩排水管头地貌稳定性研究

海滩排水管建设对海滩环境影响较大。以厦门会展中心连岛沙坝式排水管头工程影响海滩演变为例,研究连岛沙坝式海滩排水管头对海滩地形稳定性和沉积的影响。1)通过对研究区连岛沙坝式管头附近海滩10条剖面进行分析,研究管头附近海滩滩肩宽度、滩面坡度和单宽留存沙量等剖面形态变化特征。测量数据分析表明,无管头保护滩面高程降低,滩面坡度总体变陡,滩肩蚀退严重;受管头保护滩面高程上升,坡度变缓,滩肩宽度略有减小,剖面单宽沙量留存比例大于1。2)2012-2016年多期岸线及管头边界线变化结果表明,工程施工后,排水管身始终被沙体覆盖,一年后部分管头被沙体覆盖,最终管头被覆盖率稳定在70%以上。3)会展管头附近海滩潮上带和高潮带沉积物自北向南运移,低潮带则相反;潮上带和中潮带上部沉积物从管头所在"连岛沙坝"向两侧海滩输移,而低潮带和中潮带下部输移方向相反。沉积物粒径由岸向海逐渐变粗,越靠近管头,沉积物粒径呈变细趋势。最后讨论了引起管头局部海滩地形地貌变化的主要因素。     

广东水东湾弧形海岸切线段海滩剖面的过程分析

本文运用因子分析和交叉谱分析方法对广东水东湾晏镜海滩剖面实测数据进行了地貌过程分析.因子分析结果提取了4个主因子,累积方差达90%.这4个主因子分别代表了碎波带的脊-沟过程、冲流带的滩肩过程、引起后滨面切割的侵蚀性裂流-滩角过程和造成上部滩面净侵蚀的潮汐过程.先前波况对海滩剖面的影响通过交叉谱分析表明,平均海面以上海滩单宽体积变化落后于波能变化1.6-3.4d.海滩剖面动态分析显示平均海面以下是净侵蚀场所,平均海面以上则处于动态平衡.海滩主状态目前为脊-沟或低潮台地的中间类型.     

0418号台风过境后近岸沉积物粒度特征参数的变化分析

0418号台风"艾利"过境后,对福建近岸沙质海滩表层沉积物粒度特征参数变化进行分析,结果表明:海滩沉积物受到扰动,沉积物以粗化为主,分选性减弱,负偏态程度增强,峰态多表现为窄峰态,双峰分布。沉积物平均粒径Ф值增大(沉积物变细)的区带,海滩主要表现为淤积状态;沉积物平均粒径Ф值减小(沉积物变粗)的区带,海滩主要表现为冲蚀状态。岬湾岸型海滩沉积物粒度特征参数变化最强烈,沙坝—泻湖岸型次之,夷直岸型最弱。     

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。     

海岛景观生态风险演变研究——以舟山朱家尖岛为例

受自然过程和人类活动的影响,海岛景观生态风险处于不断演变之中。以浙江舟山朱家尖岛为例,基于1988-2014年间3期Landsat TM/ETM+遥感数据,进行土地利用/景观分类,计算景观格局指数,并引入生态风险指数,分析景观生态风险及其演变。结果表明:(1)26年间朱家尖岛景观格局发生了显著变化,林地和农田景观类型面积呈下降趋势,而建设用地、养殖区及未利用地等景观类型面积呈上升趋势;(2)1988年朱家尖岛以低和较低生态风险等级为主,至2014年中等和较高生态风险区面积持续上升,沿海出现高生态风险区;(3)从景观生态风险的空间演化趋势和速率看,低和较低生态风险区不断向岛内退缩,而中等和较高生态风险区不断向岛内扩张,朱家尖海峡大桥建成通车后的13年间景观生态风险等级的演化速率较前13年快。并初步探讨了降低以人类活动为主要风险源的海岛景观生态风险的方法。