海滩养护后剖面变化过程研究——以北戴河西海滩和中海滩为例

海滩养护目前已成为防治海岸侵蚀的主要措施.养滩工程后海滩剖面发生较大的变化,对剖面的变化过程进行研究,可以理解海滩地貌和动力之间的关系,同时也可以对养滩工程进行评价.通过对北戴河西海滩和中海滩两处养护海滩剖面的养护前、养护初、3个月、6个月、9个月和1年后等时间节点进行剖面形态测量,对海滩剖面的变化进行研究.结果发现填沙区内海滩在养滩工程初,滩肩按照设计增宽约30 n,即原岸线平均向海推进约30 m;养滩3个月后填沙岸段侵蚀较大,两个海滩滩肩宽度共缩小约7～14m;6个月后滩肩宽度相比3个月时再减小4 m,大部分剖面蚀退量开始减小;9个月后和1年后的侵蚀量相对之前更少,有些剖面甚至开始淤积.由于填沙区内侵蚀的物质向两侧运移,使得填沙区外海滩剖面则基本上一直处于淤积状态.1年后滩肩宽度相比养护前宽度增宽约为12～16 m.西海滩和中海滩在1年后填沙保存分别为88.7％和75％,养滩效果良好.     

人工海滩研究进展

海滩是激浪作用下泥沙在激浪带的堆积,是海岸带最活跃的地貌单元。近年来,由于世纪性的海平面上升,侵蚀型海滩范围扩大,侵蚀加重,海滩宽度变窄、坡度变陡和滩面物质粗化等问题日益严重,引起了广泛关注,亦成为海岸工程研究的热点课题之一。几十年的工程实践表明,海滩喂养与人工海滩是当前防护海滩侵蚀最有效的措施,并已为欧、美、日等国广泛应用。利用海岸地貌学原理方法,借鉴模拟环境条件类似的周边自然海滩的形成和演变规律,合理的设计海滩物质的颗粒大小和组成,海滩的坡度、高度、宽度以及填砂范围等关键参数,能够有效地使人工海滩更快的达到平衡状态并维持其稳定。在海滩的娱乐休闲功能在国际范围内日益受到重视的今天,这一方法在海岸工程应用上具有重要的现实意义。     

北废黄河三角洲海岸时空演变遥感分析

基于遥感与地理信息系统技术,使用苏北废黄河三角洲海岸地区1978,1987和2000年的Landsat卫星遥感数据,选取岸线指标与波段,提取岸线信息,生成1978-1987年和1987--2000年海岸土地增减时空变化分布图,建立岸线焚化距离及增速衡量指标,定量分析了废黄河三角洲海岸面积变化特征,以及灌河口-中山河口、中山河口扁担港口和扁担港口双洋河口以南岸段的时空变化格局与分布特征。研究结果表明,废黄河三角洲海岸的自然侵蚀速率呈减小趋势,但侵蚀作用仍在继续。侵蚀强度以废黄河口地区为中心。向南北两侧逐渐减弱。人工保滩护岸措施在一定程度上影响着自然侵蚀格局。其内部各岸段分别呈现缓蚀、侵蚀和基本侵淤平衡的变化格局。     

苏北废黄河三角洲海岸时空演变遥感分析

基于遥感与地理信息系统技术,使用苏北废黄河三角洲海岸地区1978,1987和2000年的Landsat卫星遥感数据,选取岸线指标与波段,提取岸线信息,生成1978-1987年和1987-2000年海岸土地增减时空变化分布图,建立岸线变化距离及增速衡量指标,定量分析了废黄河三角洲海岸面积变化特征,以及灌河口-中山河口、中山河口-扁担港口和扁担港口-双洋河口以南岸段的时空变化格局与分布特征.研究结果表明,废黄河三角洲海岸的自然侵蚀速率呈减小趋势,但侵蚀作用仍在继续.侵蚀强度以废黄河口地区为中心,向南北两侧逐渐减弱.人工保滩护岸措施在一定程度上影响着自然侵蚀格局.其内部各岸段分别呈现缓蚀、侵蚀和基本侵淤平衡的变化格局.     

秦皇岛地区侵蚀性海滩的演化及保护

秦皇岛地区的旅游海滩大部分处于侵蚀状态,沿海河流入海沙量的减少是引起海滩侵蚀的主要原因。对比不同时期的海岸剖面资料,论述了侵蚀性海滩滩面变窄、滩砂粗化和滩面变陡等问题。在讨论海岸侵蚀与海滩侵蚀两个概念的区别和内在联系基础上,依据海滩的岸坡物质对秦皇岛地区侵蚀性滩海进行了分类,侵蚀性海滩的保护及恢复的关键问题是海滩发育空间及物源,最后,针对不同类型的侵蚀海滩,提出了具体防护措施。     

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。     

人工近岸沙坝在海滩养护中的应用——以北戴河养滩工程为例

作为“软性”工程措施的人工养滩是与海岸生态环境最为和谐的海滩防护措施,即可用于侵蚀岸段的整治修复,亦可长效地防治海岸侵蚀.人工近岸沙坝一方面相当于淹没式离岸堤,使坝后被遮蔽区波浪减弱具有遮蔽功效;一方面将泥沙补给于被侵蚀的海滩剖面,具有喂养功效.应用数值模拟和物模试验探讨了沙坝的养滩功效,并以北戴河养滩工程为例证实了人工近岸沙坝在海滩养护工程中的作用.     

套尔河湾海域泥沙冲淤特征——兼论黄河改道后三角洲的冲淤演化

将1855年、1934年、1959年、1984年的海图的深度基准面换算成为当地黄海平均海水面,把它们的深度变化转换成泥沙的冲淤变化。研究了套尔河湾海域及黄河改道后三角洲的冲淤演化规律,行水时是快速淤进;改道后,初期是强烈的侵蚀和冲刷,随着时间的推移,其速率均逐渐减慢,达到岸滩平衡剖面塑造后,发育为轻微淤进或此冲彼淤的稳定海岸。提出:冲淤速率≤0.056km/a,贝壳堤迅速发育是海岸稳定的标志;冲淤速率≤±0.084km/a,贝壳滩开始发育是海岸向稳定演化的标志。本海域5—10m海区的坡度小于1/2000,是平衡剖面海域的标志;坡度小于1/1500,是向平衡剖面发育的标志。这对认识近代黄河三角洲的冲淤演变以及对套尔河湾海岸的开发建设,都具有重要意义。     

现代黄河三角洲滨浅海区的灾害地质

利用卫星遥感、测深、浅地层剖面及钻孔资料研究了黄河三角洲海岸及近海海洋灾害地质,编制了黄河三角洲海洋灾害地质图。黄河三角洲海岸灾害地质以海岸侵蚀为主,根据1976—2001年海岸的变化速率,可将海岸分为快速侵蚀海岸、中等程度侵蚀海岸、稳定海岸和淤积海岸四类,快速侵蚀海岸和中等程度侵蚀海岸长期以来遭受侵蚀。灾害地质因素有浅层气、灾害地貌、活动断层、海底滑坡、底辟、隆起脊、埋藏冲沟一古河道。浅层气主要分布在老黄河口附近渤海海底,近岸少见。浅层灾害地貌主要分布在三角洲前缘斜坡上的扰动区。扰动区位置在整个三角洲上变动明显,有向岸移动的趋势,斜坡坡度减小,扰动强度减弱。底辟除了发生在废弃三角洲侵蚀区外,还发生在三角洲外的渤海海底下部。隆起脊位于黄河口东部渤海海底,沿NE—SW方向发育,顺隆起脊发育活动断层。     

山东威海滨海沙滩侵蚀现状和原因分析

通过对威海市滨海沙滩的现场调查,综合分析了滨海沙滩侵蚀现状和侵蚀原因。威海市90%的滨海沙滩遭受侵蚀,沙滩资源遭到严重破坏,其中长度短小的沙滩和位置偏僻的未开发使用或者仅作生产使用的沙滩侵蚀情况较为严重。威海市的沙滩侵蚀主要表现在沙滩变窄、沙滩变陡、滩面物质粗化、侵蚀陡坎频现、老地层裸露和人工构筑物破坏等方面。沙滩侵蚀的原因可分为自然因素和人为因素两大类,自然因素包括:风暴潮、季节变化、海平面上升、构造下沉、气候变化和海岸地貌形态,人为因素包括:前滨采砂、海岸天然屏障破坏、河流输沙量减少和不合理的海岸工程。自然因素中,事件性风暴浪对滨海沙滩的侵蚀作用最为快速和显著。人为因素是造成滨海沙滩侵蚀的最主要因素,前滨采砂、河流输沙量减少和不合理的海岸工程会使沙滩在较短的时间内遭受侵蚀,而海岸天然屏障破坏则是人们比较容易忽视的环节。     

黄河三角洲孤东及新滩海岸侵蚀机制研究

黄河三角洲孤东及新滩地区是黄河1976年以来清水沟流路河口新淤积的滩涂地带。根据孤东及新滩海域1997—2003年16个海岸剖面的实测地形资料以及利津水文站的水沙资料，阐述了黄河口尾闻改道清8出汉后，孤东及新潍海岸剖面的冲淤演变过程，并从动力地貌的角度对其冲淤过程和机制做了重点研究．结果表明，1998年以后，除新口门附近轻微淤积，其它岸段均遭到不同程度的侵蚀．清水沟老河口附近剖面表现为上冲下淤的侵蚀类型；其余侵蚀剖面形态则表现为均衡侵蚀型．近年来黄河入海水沙量的减少以及1996年河口流路的改变，调整了入海水沙、海洋动力和海岸地形之间的动态平衡，海洋动力相对增强，从而导致海岸侵蚀后退。     

浙江省海岸侵蚀及防治概述

浙江海岸侵蚀现象普遍存在。基岩海岸海蚀地貌发育,因其组成物质抗冲蚀能力强,岸线后退不明显;砂砾质海岸普遍发生侵蚀,尤其是无计划的人工挖沙,造成沙滩减小或消失;淤泥质海岸大多处于缓慢的淤涨状态,但由于自然条件的改变和人为作用的影响,某些岸段发生侵蚀,特别是受到台风暴潮的影响,岸线在短时间内出现大规模后退和滩面下蚀。侵蚀岸段主要见于杭州湾北岸澉浦至金丝娘桥岸段,杭州湾南岸临山至西三岸段及瓯江口北岸盘石至黄华岸段。淤泥质海岸后缘为滨海平原,组成物质为粘土质粉砂,抗冲蚀能力弱,为防止和减轻海岸侵蚀,沿岸建造各类海岸工程(海塘、丁坝、导堤等),提高防潮抗浪能力,在朝滩种植大米草,互花米草,消浪促淤明显。另外,在海岸开发活动中,应加强海岸侵蚀监测和综合管理。     

北戴河海滩养护中的原滩环境调查

从海岸演变、沉积过程、动力条件、泥沙运移等多角度阐述了北戴河海滩养护区域自然环境条件.北戴河海岸属于岬湾沙质海岸,具备岬湾养滩的天然条件,发育多条断续分布的水下沙坝,原滩剖面为侵蚀性剖面;西海滩蚀退速率＞2 m/a,属于严重侵蚀岸段;波浪的强浪向NNE和ENE,常浪向S,潮流为NE —SW向的往复流,沿岸泥沙净输沙方向为NE— SW向.洋河浅海泥沙中值粒径为0.31～0.58 mm,物化性质均符合养滩需求,为理想沙源.通过构建合适的人工岬头和离岸潜堤配合人工养滩可以恢复受蚀的海滩.     

波浪作用下淤泥质海滩剖面侵蚀过程的计算模式——以江苏北部淤泥质海岸为例

本文以江苏北部连云港—灌河口之间淤泥质海岸为研究对象,建立了在潮水位变动状态下淤泥质海滩剖面上破碎波浪冲蚀力的计算式,并根据海滩侵蚀过程中沉积物质构成的变化,提出了“蚀滩浪”的概念,以此建立了淤泥质海滩侵蚀演变模式,此模式揭示了淤泥质海滩侵蚀过程中剖面形态变化特征,较好地复演了连云港地区海岸的侵蚀演变过程。     

厦门海岸侵蚀与防护对策

本文根据实地考察、调访、岸滩剖面重复水准测量和水文气象等资料的综合分析,对厦门岸滩侵蚀原因、危害及防护等问题进行了探讨研究。结果表明,基岩侵蚀岸平均侵蚀速率为6mm/a、红土台地岸为1～3m/a、砂质岸为1m/a。厦门岛东部海岸侵蚀最为严重。海岸侵蚀毁坏海岸工程和军事设施,吞没娱乐砂滩和土地,造成房屋崩塌。沙源严重亏失是造成海岸侵蚀的最主要原因;在岸滩上建造不合理的工程也加剧了海岸的侵蚀;强劲的东北波浪和台风激浪则是岸滩侵蚀的主要动力。本文对厦门岸滩侵蚀的防护问题,提出了六点建议。     

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.     

砾石海滩剖面设计及其稳定性模型试验研究

海滩剖面设计参数确定和稳定性评价是设计阶段确保海滩养护工程质量的重要指标。针对大连凌水湾砾石海滩养护工程,综合采用Dean平衡剖面原则和剖面类比法进行剖面设计,确定了填砂中值粒径、施工坡度、滩肩前沿高程和滩肩宽度等设计参数;结合物理模型试验进行了剖面形态稳定性分析,研究了海滩在不同波浪和水位作用下的剖面形态演化过程,试验结果表明不同工况条件下,平均低水位以上的滩面均为净淤积,水下部分侵蚀明显,滩面上部泥沙不断堆积,砾石海滩最终形成稳定剖面。研究结果可为类似砾石海滩养护工程设计提供参考。     

人类工程活动对秦皇岛海滩侵蚀及淤积的影响

秦皇岛地区旅游性海滩的侵蚀主要是人类所实施的以水库为主的河流水利工程而产生的海岸效应。在区域性海滩普遍遭受侵蚀状态下，沿海港口工程又通过三种不同形式第滩发育施以影响，其一是对沿岸泥沙流的拦阻，其二为在局部岸段形成完全或不完全波影区，其三为人工岬湾的形成，港工引成的海滩淤积体特征是海滩变宽、变缓及海滩砂细化。文中最后讨论了侵蚀性海滩向演化的发育空间问题。     

风暴浪作用下沙质岸滩稳定机制物理模型试验研究

近年来风暴潮等海洋灾害日趋频发,沙质海岸侵蚀问题也愈发突出,沙滩稳定防护显得日益重要。为研究风暴浪作用下沙质岸滩稳定机制问题,设计了一系列的水槽试验,对风暴浪作用下沙质岸滩的稳定机制和演变过程进行了录像观察和研究分析。试验中采用图像处理技术,根据水和岸滩床面的像素值差异,对岸滩整体剖面进行实时动态提取;对比和分析了不同入射波高、波周期、水深、岸滩初始坡度以及波高连续变化下沙质岸滩演变过程。试验结果表明,岸滩稳定与岸滩初始坡度和沙坝的发育直接相关,而波参数主要影响岸滩扰动幅度和沙坝以及前滩侵蚀边界的位置变化。当入射波高连续变化时,沙坝迅速响应并向离岸迁移。岸滩变化幅值与入射波能流存在明显正相关关系,波能流越大对岸滩稳定性的危害越大。而水位升高会增强前滩向岸侵蚀风险。此外,在本试验尺度下,前滩以侵蚀为主。当岸滩初始坡度小于稳定坡度且波陡较小时,即Dean参数Ω''较小时,岸滩才发生明显的前滩淤积,这对于试验尺度下岸滩恢复工况研究至关重要。具体来说,当岸滩整体坡度为1:10且前滩坡度达到1:5~1:2.5时,岸滩稳定性最好,岸滩形态最接近最终平衡剖面,岸滩趋于稳定的时间最短。     

飞雁滩油田海域刁口河岸滩侵蚀演变规划分析

为了探讨飞雁滩油田海域刁口河岸滩水下三角洲的侵蚀演变规律,根据该海域多年实测水深数据,采用Surfer软件对海岸冲淤总体变化进行了直观分析.应用Origin软件完成了CS3～CS7 5个剖面的水深对比图,通过该图分析了不同年份同一剖面的变化及累计蚀淤深度情况,分析了侵蚀演变的原因及规律,为海岸侵蚀治理与防护提供了理论依据.