静态平衡岬湾海岸理论中抛物线方程在海滩养护中的应用

岬湾海岸是全球重要的海岸地形,约占全球岸线的51%。岬间海滩又是岬湾海岸地形中最重要的组成部分。20世纪40年代以来,海洋地质学家和海岸工程师们对岬湾海岸做了大量的研究。尤其在20世纪80年代,有关抛物线形状海湾方程的成果发表和后来相关计算机软件的开发,都对判断岬湾岸线稳定性和预测岬头下游海岸的静态平衡起到至关重要的作用。详细介绍了静态平衡岬湾的概念,并且通过在由动态平衡向静态平衡转化、以岸外坝群保护平直沙岸、提高单岬或丁坝下游的稳定性等方面的具体应用,验证了方程的有效性。通过适当的人工构筑物,配合人工养滩,创造静态平衡的海滩,对海岸带的开发和保护具有重要意义。     

岬湾海滩沉积动力地貌研究

岬湾海滩是砂质海岸稳定性及其演变的重要内容。介绍了岬间海湾平面形态平衡模型、海滩平衡剖面模式、海滩剖面主要类型的判别以及海岸泥沙运动,其中着重评述了现今岬间海湾平面形态平衡模型和海滩平衡剖面模式。通过它们的优缺点分析,认为人工神经网络模型是未来新型平面形态模型改进的方向;海滩平衡剖面模式分段使用,亦或2种或多种模式配合使用,更加符合实际情况。在以往研究中潮汐对海滩的影响往往被忽略,所以应加强对潮控海滩的研究;在泥沙输移方面至今还未有成熟系统的公式,现有的公式假定成分多,还有待进一步研究。提出了多学科综合集成是今后岬湾海滩研究的关键的思路。     

静态平衡岬湾海岸理论及其在黄、渤海海岸的应用

岬湾海岸是一种稳定的海岸存在形式,在天然海岸中岬湾地貌占51%。岬湾海岸研究是研究砂质海岸稳定性及演变的重要内容。岬湾海岸理论在海岸稳定性、海岸工程预测以及海岸综合治理方面有其重要的工程价值。文中详细讨论了岬湾理论中最具工程意义的抛物线型岬湾海岸线及基于静态平衡岬湾海岸理论开发的可视化应用软件MEPBay在海岸工程中的应用,并验证了该理论对黄、渤海海岸的适用性。MEPBay软件不仅有助于理解海岸形态过程,也是海岸工程师在岸线保护及海岸管理实践中的有力辅助工具。     

海岛岬湾海滩稳定性分析——以长岛明珠广场海滩和荣成镆铘岛海滩为例

海滩是海岛海岸重要的沉积地貌单元,其沉积特征和稳定性对于海滩的进一步开发利用和海滩养护具有重要意义。依据烟台长岛明珠广场海滩(人工沙滩)和威海荣成镆铘岛海滩剖面形态特征,结合表层沉积物粒度特征,分析了海滩剖面的稳定性,同时利用岬湾海滩静态平衡模型(MEPBAY),对两海滩平面形态的稳定性进行了分析和预测。结果表明：明珠广场海滩处于前滨严重侵蚀的不稳定态,镆铘岛海滩处于局部微侵蚀的轻度不稳定态。另外,从海岛海滩地理特征、水动力环境、泥沙来源和人类活动等方面简单归纳了两个海滩的侵蚀原因。     

平衡岬湾理论在莱州湾东岸砂质海滩的应用分析

岬湾海岸是世界上分布最为广泛的海岸形态,其形态特征可以反映岸线的长期冲淤变化趋势,相应的理论模型被提出来用以模拟平衡状态的岸线形态。莱州湾东岸从龙口港至刁龙嘴发育4个典型的岬湾海滩,本文利用常见的3个岬湾模型模拟该处海滩形态,并分析各模型的适用性,结果显示抛物线模型模拟结果适合本研究区,通过模拟和现场调查发现该区域绝大部分岸段将仍然处于侵蚀状态,人为作用在岸线的冲淤演化中影响巨大。     

岬湾海滩岬角沙丘过路输沙研究现状

文章从岬湾海滩、岬角沙丘以及岬角沙丘过路输沙的概念出发,引出岬角沙丘过路输沙的概念模式,总结岬角沙丘过路输沙的常用研究方法和研究现状,指出岬角-海滩-沙丘系统在海岸带输沙中的重要作用;针对我国海岸风沙地貌研究的现状,提出应加快海岸风沙资源现状调查、加强海岸风沙地貌过程研究以及协调海岸风沙地貌资源开发利用与修复保护,为我国海岸沙丘相关研究明确方向。     

大鹏湾岬湾型海滩季节性变化特征及原因分析——以官湖海滩为例

随着全球海平面的上升及极端气象的频发,全球海滩总体呈现出一定的退化现象,海滩保护成为海岸带生态修复的焦点问题之一。我国华南地区岬湾型海滩分布广泛,以深圳市大鹏湾官湖海滩为代表,基于2020—2021年实测海滩剖面高程数据,分析岬湾型海滩季节性变化特征。研究表明,官湖海滩剖面坡度夏秋缓冬春陡,夏秋侵蚀冬春淤积;海滩沉积物粒径季节性变化不明显。海滩剖面形态受风浪、平均潮位的季节性变化控制,以夏秋季为例,平均潮位逐渐升高,南向波浪强度较大,在二者的共同作用下,海滩后滨侵蚀明显,泥沙离岸输运,并在前滨淤积。补沙方案宜在夏秋季进行,且重点区域为官湖海滩东侧与观海湾海滩,防御方案应主要削弱南向波浪。     

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.     

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。     

海南万宁岬湾海岸海滩稳定性研究

岬湾海岸海滩的稳定性及其演变是砂质海岸研究的重要内容。基于多期遥感影像、海滩沉积物粒度分布,并采用岬湾海滩平衡形态模型(MEPBAY),分析探讨了海南岛东部万宁4个典型岬湾海岸海滩的稳定性及其模型的应用。研究表明,除东澳湾凸角处于不稳定状态,其余海岸处于静态或准静态平衡状态;岬湾海滩沉积物粒度在遮蔽段和开敞段有明显的差异,相邻海滩之间没有明显的泥沙交换,每个岬湾海滩都是相对独立的地貌单元;模型中上岬角控制点选取应考虑岛礁及水下礁坪;抛物线模型可以拓展应用于有离岸岛情况下的海湾。研究成果可为岬湾海滩的稳定性评估和管理提供科学依据。     

岬间海滩剖面短期变化的动力作用分析

根据粤东寮嘴口岬间海滩重复测量的剖面数据及实测波，风资料，运用交叉谱等方法分析了寮河口海滩剖面短期变化过程的主要动力作用，结果表明海滩短期的变化过程主要是响应风应力，波浪及台风大浪动力的作用。     

岬湾海滩灾后恢复过程与主控影响因子研究以澳洲Narrabeen海滩为例

位于澳洲悉尼附近的Narrabeen海滩经历着较频繁的风暴浪侵袭,在鲜有人工干预下,该海滩具有从风暴期间的沙坝剖面到常浪期稳定的滩肩剖面交替演变的自适应特征。为探明Narrabeen海滩在经历风暴浪后的自恢复动力,本文通过该海滩多年连续实测资料,分析典型风暴浪过后海滩剖面在常浪作用下的演变规律以及在恢复过程中的主要水动力要素。研究结果表明：Narrabeen海滩的恢复速率存在沿岸差异,沙滩中部恢复速率最快;在常年SE浪向主导下,小波高长周期波浪对北部以及中部剖面的恢复起促进作用,而潮动力对南部剖面在恢复期内的动态响应调控作用更强。本文据此提出考虑潮差的累积波能概念,发现其与南部海滩恢复能力间有良好的相关性。经调查,地形造成的浪向变化以及各剖面的地质地貌特征是造成该岬湾海滩恢复效率和恢复动力空间差异性的主要原因。此外,从年际时间尺度看,风暴剖面的恢复能力还受控于南方涛动因子。本文的研究方法和结论可为在极端海洋动力下岬湾海滩的防灾减灾和灾后修复提供有益借鉴。     

岬湾海滩剖面中长期变化特征及其控制因素——以青岛石老人海滩为例

了解海滩剖面变化可以更好地理解海滩动态过程。利用2007年5月~2014年12月近8 a青岛石老人海滩剖面的实测资料,计算剖面各段单宽体积变化量及后滨宽度,结合交叉小波和小波相干分析方法,探讨海滩剖面中长期淤蚀变化特征及其控制因素。结果表明,近8 a来海滩剖面表现为侵蚀状态,不同岸段侵蚀程度不同。剖面1岸段侵蚀明显,剖面2和剖面3岸段轻微侵蚀。剖面的变化过程可划分为平稳期、剧变期和微调期3个时期。各时期剖面的季节性变化较复杂,平稳期具冬蚀夏淤的交替变化特征,整体淤蚀量较小;剧变期剖面呈阶段性蚀退,变化幅度相对较大,微调期剖面可能仍处于剧变期的恢复阶段,季节性变化不明显。剧变期和微调期的小波交叉谱和相干谱分析显示,波浪和前滨单宽体积相干性较好,尤其当大于2 m的波高达到10%以上,海滩地形可以和波高变化产生同周期的变化。因此波高变化基本控制了剖面的季节变化。而海滩长周期变化主要受控于风暴潮作用及其漫长的恢复期,沿岸输沙和海平面变化则一定程度上导致了剖面长期侵蚀格局的形成。     

广东台山岬湾砂质海岸侵蚀影响因素

在海平面上升的背景下,海岸侵蚀灾害日趋加剧,砂质海岸普遍遭受海洋侵蚀.基于广东台山浪琴湾海滩和望头湾海滩2个岬湾砂质海岸的调查资料,对其海岸侵蚀现状、影响因素等进行研究分析,认为风暴潮与人为因素是目前岬湾砂质海岸侵蚀最大的影响因素.为防止砂质海岸侵蚀、保护砂质海岸提供科学参考.     

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。     

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。     

海滩养护和修复工程的动态平衡滨线设计研究——以浙江省苍南县炎亭湾海滩修复工程设计为例

以浙江省苍南县炎亭湾海滩修复为例,基于"CERC"的沿岸输沙率计算公式,建立了一套依据工程区近滨波浪场分布进行动态平衡滨线设计的方法,包括独立输沙单元海滩和非独立输沙单元海滩2种滨线形态设计方法.研究发现:在海滩养护和修复工程中,依据动态平衡滨线设计方法对滨线走向进行科学论证是十分必要的;独立输沙单元的海滩可以视为沿岸输沙率为零的非独立输沙单元的海滩,前者海滩平衡滨线的布设是后者平衡滨线布设的一种特例;相较于"静态岬湾海滩概念(SBBC)"模型,本研究提出的动态平衡滨线设计方法更具优势,该方法可用于大多数海滩的平面形态设计.     

台风季节朱家尖岛砂、砾质岬湾海滩的不同沉积地貌动态变化

岬湾砂、砾质海岸是海岛、海岸带重要的旅游资源, 具有较高的社会经济和生态价值, 长期以来备受关注。本文以浙江朱家尖岛东岸的5个代表性岬湾海滩为例, 基于2019年台风季节早期、中期及晚期测量获得的海滩地形和沉积物数据, 结合海滩近岸的水动力数据, 分析了砂质海滩和砾石海滩这两种不同类型岬湾海滩的沉积地貌动态变化。结果表明, 朱家尖岛东岸5个海滩在台风季节出现了不同的体积变化, 大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩的单宽体积变化分别为11.93m³·m^-1、-54.41m³·m^-1、-19.75m³·m^-1、2.19m³·m^-1和-1.96m³·m^-1。砾石滩较砂质海滩更为稳定, 无人类活动干扰的砂质海滩在台风季节侵蚀更少、变化更小。台风季节大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩表层沉积物的平均粒径分别为2.47Փ、2.24Փ、2.64Փ、-5.96Փ和-6.03Փ, 粒径粗化和离岸输运是5个海滩表层沉积物在台风季节的主要表现, 砂质海滩的沉积物粒度特征变化比砾石海滩要大。沉积物粒径、台风强度及台风期间的主要波向与海滩走向之间的关系、海岸工程这3种因素都可能对海滩在台风季节的沉积地貌动态变化产生影响。本文研究结果可为台风季节的海滩管理提供参考。     

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。     

北戴河西海滩潜堤岬头养滩功效研究

根据北戴河西海滩人工养滩后实际监测数据,对养滩工程中潜堤岬头的养滩功效进行分析,并通过数值模拟的方法进行验证。结果表明,潜堤岬头起到了很好的消浪促淤效果。岬头建成后,沙滩整体以淤积为主,局部岸段发生侵蚀,但侵蚀量不大,低潮滩以上沙滩平均单宽淤积量为21.3 m^3/m,其中,M4剖面单宽淤积量最大,为98.3m^3/m;数值模拟结果肯定了岬头的消波减能功效,其预测的岸线形态与实测岸线基本一致。