港湾淤泥质海岸的岸线变化数值模拟和平衡岸弧分析

本文对岸线变化模拟和岸弧分析的现有方法,作了沿岸输沙方程和海岸剖面厚度等特征要素取值方面的修正,使其适用于港湾淤泥质海岸的岸线形态与动态研究;并以舟山岛野鸭山岸段和北仑地区岸段的研究为例,证明了用修正方法预测岸线变化和对比岸弧轮廓的有效性;解释了淤泥质海岸平衡岸弧的成因;还为当地海岸规划与工程设计提供了有价值的岸线动态数据。     

沙质海岸沿岸输沙率的数值模型

为了较为准确地计算沙质海岸沿岸输沙率,基于网格模型建立沙质海岸波浪的传播变化模型,根据求得的波高和波向分布特征,并考虑辐射应力等,计算波生流的分布.并在此基础上通过波浪最大底部轨道速度和沿岸流的分布特点,建立估算破波带内各网格单元上沿岸输沙率的分布模型.     

破波与非破波下海滩平衡剖面

海滩平衡剖面 ( EBP)概念对于海岸工程非常重要 ,因为它提供了设计和分析环境时评价海滩典型形态的基础。特定粒径的海滩 ,如果受到稳定的外力条件 (单色波或具有常量统计特性的随机波 )通常被认为是短周期破波。但在自然界海滩中 ,力的条件并非恒定且海滩地形总在变化。在海滩剖面形态中 ,这种变化被认为是由于力的条件的变化使剖面从一种状态调整到另一种状态 (例如 :在风暴期间 )。因此 ,平衡概念不但对于长期平均力的条件而且对在不同时间尺度上变化的力的条件都是有效的。1　前人对海滩平衡剖面的研究及存在的问题　　自 2 0世纪 50…     

烟台芝罘岛海岸异常堆积事件

对烟台芝罘岛北岸海岸沉积研究发现,在坡积层中存在异常情况下形成的海滩砂砾石沉积层。异常海滩砂砾石沉积可能与历史风暴潮形成的激浪作用有关。     

潮汐海岸等深线变化模式的应用开发

近年来随着河流入海泥沙减少等原因,我国海岸遭侵蚀的现象愈趋突出.研究岸滩演变规律、建立合理可行的预测方法有着重要而迫切的现实意义.运用宇多的等深线变化模型的原理,建立适用于潮汐海岸岸滩演变的预测模型.合理解决沿岸泥沙量沿水深分布的计算问题是建立模型的一个关键,为此引入潮间带破波历时分布的概念,提出了半潮时内的潮间带波浪输沙量及其沿岸滩断面的分布.运用该模型对鲁南侵蚀岸段进行了验证和预测计算,结果表明,计算结果合理,基本反映了该岸段的演变特征.     

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。     

砂质海岸岸滩侵蚀演变模式探讨——以山东南部海岸侵蚀岸段的岸滩演变为例

在分析山东南部海岸几十年来的地形观测资料的基础上，运用砂质海岸等深线变化预测理论，建立该区的岸滩侵蚀演变预测模型，研究了该区域岸滩演变规律。实测资料验证表明：预测结果合理，基本反映了本区岸滩演变的特征。     

波控岬间海岸平衡剖面形态及其地形学意义

对粤东后江岬间海岸１９９２年和１９９２年７条重复地形剖面分析结果表明,当前各剖面年净冲淤变化很小,剖面分别与Ｂｏｄｇｅ和Ｌｅｅ平衡剖面模式符合良好,拟合的平衡剖面闭合水深反映了在海区波候条件作用下泥沙运动的临界水深。     

毛里塔尼亚友谊港上下游岸线演变模拟及预测

毛里塔尼亚友谊港处于典型的强沿岸输沙型沙质海岸,年平均沿岸输沙量为90×10~4~100×10~4m~3。由于防波堤工程对上游沿岸输沙的拦截,港区岸线冲淤变化强烈。根据实测资料分析,采用基于"一线理论"的岸线演变数学模型,对友谊港上下游岸线变化作了整体验证,统筹分析了港口工程对上游淤积和下游冲刷的影响。在此基础上,进一步预测了友谊港未来20年的岸线变化情况。结果表明,在港区现有建筑物布置情况下,下游岸线的大幅冲刷将危及陆域土堤的安全,是友谊港未来防护的重点之一。若考虑每隔一定年限在下游增建丁坝工程,形成丁坝群护岸工程,可延长下游岸线的冲刷防护范围,减小对陆域建筑物的威胁。     

杭州湾淤泥质海岸岸线变化及其动态模拟

通过对杭州湾北岸南竹港-龙泉岸段实测岸滩断面资料的统计分析,进而对淤泥质海岸岸线变化、影响因素及其动态模拟预报进行探讨。结果表明:因长江来沙减少以及侵蚀/淤积波自东向西移动,导致近10a来该岸段岸滩处于侵蚀状态,其中岸线整体后退;因季节性的波侯作用,岸滩具有冬淤夏冲的特征,岸线则表现为冬涨夏退,因局部工程作用影响的岸线则具有冬退夏涨的特征。此外,基于-3m和-8m等深线构建的径向基函数神经网络模型预报岸线的变化是可行的。     

1986–2019年粤东企望湾砂质海岸线演变过程与驱动机制研究

本文采用1986–2019年113景Landsat影像提取高潮线,辅以2015–2019年实测剖面数据,开展了海湾尺度上海岸线的中长期演变过程与驱动机制研究。结果表明：企望湾以中间小型基岩岬角为界划分出的西侧海滩和东侧海滩分别具备4种和3种不同的空间特征;超过一半的区域其海岸线演变表现为非线性行为;Mann-Kendall趋势检验和显著性分析方法较好地解决了已有研究中对研究时段划分缺乏依据的问题;近5年的实测剖面数据也验证了企望湾近期显著的淤积和侵蚀现象。进一步研究表明,自西向东的沿岸输沙过程是近期海岸线演变主要的驱动机制,东侧防波堤因为改变了控制性“岬角”的位置,造成了海湾平面形态不平衡,而中间小型基岩岬角也影响了企望湾侵蚀和淤积的空间差异性。研究结果对于预测未来岸线位置和控制岸线侵蚀风险具有重要的理论和现实意义。     

辽宁省黄海沿岸人工岸线潮间带大型海藻调查与分析研究

为调查辽宁省黄海沿岸人工岸线上潮间带大型海藻多样性情况, 于2011 年10 月至2012 年6 月在大连湾、獐子岛、旅顺及丹东进行采样, 并与其附近天然岸线上海藻进行对比。调查结果显示, 在人工岸线上共发现17 种海藻, 以红藻与绿藻为主, 其中11 种可在相邻天然岸线发现。海藻多样性天然岸线＞混合岸线＞人工岸线, 但人工岸线上绿藻种类与天然岸线上的基本相同。在大连湾及獐子岛地区, 无机氮低的海域, 海藻多样性高; pH 高的海域, 海藻多样性高。调查中发现有人工岸线与天然岸线共存的混合岸线, 此岸线可看作是生境岸线(living shoreline)的一个变形, 为生物保护及生态恢复提供了新思路。     

唐山港京唐港区泥沙运动特征与海岸性质界定

海岸性质的界定,是港口航道减淤措施合理布置的关键。通过地形资料和现场测量资料对京唐港区的水下地形地貌特征、泥沙特性以及沿岸输沙特点等进行了分析研究。研究结果表明,京唐港区泥沙中值粒径大于0.06 mm、沉积物中黏土含量小于15%、岸滩坡度通常大于1/1 000;泥沙运动具有沿岸泥沙运动特征,但与沙质海岸又有所不同,存在复合沿岸输沙,尤其在风暴潮期间,大浪产生的破波沿岸流与风暴潮潮流叠加,产生更为强烈的沿岸输沙能力。在粉沙质海岸定义基础上,将京唐港区海岸界定为细沙粉沙质海岸。在京唐港区航道防波挡沙堤布置上考虑复合沿岸输沙,取得良好效果。     

Modeling waves and longshore transport potential in Half Moon Bay, Grays Harbor, Washington, USA

A local-scale phase-resolving wave transformation model with CGWAVE is established in connection with a regional-scale coupled STWAVE-ADCIRC wave-current model for its application in the Half Moon Bay, Grays Harbor. Wave transformation from offshore to the harbor entrance is simulated by the STWAVE model which includes wave-current interaction. The STWAVE results provide incident wave conditions for the local-scale CGWAVE model at its outer boundary. A simple method is developed to take into ac- count the lateral variation of wave height in constructing the model's wave boundary conditions. The model was validated for three wave condition cases which yielded good agreement with field data. The validated model was applied to predicting nearshore waves in the Half Moon Bay and longshore transport parameters along the wave breaking line for the existing condition and three engi- neering alternatives. A comparative analysis indicated that storm waves that have a combination of long period and large height are the most destructive to the crenulate shoreline in the Half Moon Bay; both 152 m jetty extension (Alt. 2) and diffraction mound enlargement ( Alt. 3) would significantly reduce breaking wave height and longshore transport potential in the southwest comer of Half Moon Bay.     

沙质海岸沿岸输沙率计算方法研究进展

准确预测波浪作用下沿岸输沙率是沙质海岸研究领域的重要科学问题。根据数十年来国内外沿岸输沙率公式的研究进展,按研究方法对各项成果进行分类,并兼顾时间逻辑,回顾了各研究方法的发展历程及其代表性成果。对各项成果的理论基础、考虑因素、资料来源等方面进行了探讨,并采用现场原型沙、室内原型沙和室内轻质沙等实测资料,对国内外常用公式的预测准确性进行了检验。结果表明,孙林云公式与各项实测资料的吻合程度最高,在众多沿岸输沙率公式中具有明显的先进性。在此基础上,对未来可进一步深化研究的方向作出了展望。     

岬间海湾平面平衡形态研究进展

岬间海湾平面平衡形态规律的研究是砂质海岸稳定与演变研究的重要内容。简要回顾了岬间海湾平面形态规律的研究进展,着重介绍了海湾平衡形态的五个模型。通过评述平衡形态模型的优缺点,指出机理分析和经验拟合相结合应该为以后海湾平面平衡形态规律的研究发展方向,并论述了我国岬间砂质海湾平面平衡形态研究的重要意义。     

Sediment Transport in Rivers and Coastal Waters

Following Bagnold's approach, a relationship between sediment transport and energy dissipation is developed. The major assumption made in the study is that the near bed velocity plays a dominant role in the process of sediment transport. A general relationship between energy dissipation and sediment transport is first proposed. Then the equations for total sediment transport are derived by introducing the appropriate expression of energy dissipation rate under different conditions, such as open channel flows, combination of wave and current, as well as longshore sediment transport. Within the flows investigated, the derived relationships are fairly consistent with the available data over a wide range of conditions.     

波生流对海岸污染物输移的影响

通过物理模型实验对海岸波浪作用下污染物运动特性进行了分析,重点分析了质量输移流、沿岸流、沿岸流不稳定运动及破波带内旋涡运动等海岸水动力因素的影响.实验中坡度分别取为1:100和1:40,实验中采用CCD摄像机记录墨水的运动轨迹,同步测量流体质点速度以及波面升高.实验表明,在破碎带外污染物主要受波浪非线性引起的质量输移流的影响;在破碎带内主要受沿岸流的影响,同时还受沿岸流不稳定运动及大尺度旋涡运动的影响.     

1973 年以来射阳河口附近海岸蚀淤变化遥感分析

以射阳河口北部扁担港口和射阳河口南部斗龙港口之间的海岸作为研究区,基于1973,1987,2000和2013年四期Landsat影像提取了该岸段岸线,并进行了时空变化分析。结果表明,射阳河口以北的扁担港口—射阳河口岸段仍处于侵蚀状态,呈现侵蚀—淤积—缓慢侵蚀的变化格局,40 a间侵蚀面积为12.6 km2,淤积面积为1.0 km2;射阳河口以南的射阳河口—斗龙港口岸段处于淤积的态势,呈现淤积—快速淤积—缓慢淤积的格局,40 a间淤积的面积为223.1 km2,仅在2000~2013年间该岸段北部出现了侵蚀。结论是虽然射阳河口以南岸段仍总体处于淤积的过程中,但是近年来江苏海岸的侵蚀范围已经扩展到了射阳河口以南,这证明了江苏海岸侵蚀岸段有进一步扩大的趋势。     

Experimental study on suspended sediment concentration and its vertical distribution under spilling breaking wave actions in silty coast

In this paper,flume experiments are focused on sediment transport inside and outside the surf zone.According to the energy dissipation balance principle of sediment-laden flow and the similarity between energy dissipation of spilling breaking wave and hydraulic jump,formulas are proposed to predict time averaged suspended sediment concentration under both non-breaking and breaking waves.Assuming that the sediment diffusion coefficient,which is related with energy dissipation,is proportional to water depth,formulas are proposed to predict close-to-bed suspended sediment concentration and vertical distribution of suspended sediment under spilling breaking waves,and the prediction shows a good agreement with the measurement.