粉沙质海岸泥沙运动特性研究

文章对粉沙质海岸的泥沙运动特性进行了系统、全面的研究.从5个方面进行了论述:粉沙质海岸的界定、泥沙基本水力特性、泥沙运移型态、航道骤淤的统计特性和航道淤积计算.提出粉沙质海岸的界定应综合考虑泥沙平均中值粒径、黏土含量和泥沙粒径分选性三方面因素;泥沙基本水力特性是起动流速小、沉降速度大、沉积密实快,泥沙运动十分活跃;泥沙...     

粉沙质海岸港口水域平面布局特点

从工程泥沙角度建议将泥沙中值粒径在0.03 mm≤d50≤0.10 mm的海岸定义为粉沙质海岸。粉沙质海岸泥沙具有易起动、沉降快、密实快的特性,由此决定了粉沙质海岸港口泥沙淤积的特点。与港口工程密切相关的近岸区域可分为淤涨型、侵蚀型和动态平衡型,同一地点,海岸地貌特征随外界影响因素的变化而变化。根据粉沙质海岸港口的泥沙淤积特点和实际经验,提出了在粉沙质海岸进行港口水域平面布局时应重点考虑的因素。根据已建港口情况,论述了适合粉沙质海岸的港口平面布局模式及应遵循的原则。     

曹妃甸粉沙质海岸围垦后港内泥沙研究

粉沙质海岸离岸围垦后港内淤积引人关注。基于平面二维潮流数学模型,采用网格嵌套技术,模拟了渤海、曹妃甸海域潮流场;该海域泥沙为粘性沙,且围垦后港内流速很小,采用悬沙运动数学模型模拟了潮流和波浪作用下正常天气和大风天的含沙量场,分析了大风后含沙量衰减过程,计算了正常天气年淤积强度和大风天泥沙淤积厚度。计算表明,外海泥沙主要通过甸头东侧老龙沟进入港池水域。正常天气下,港内流速小,基本处于淤积环境,但由于外海含沙量小,港池水域年淤积厚度小于10 cm。大风浪作用下,曹妃甸海域含沙量明显增大,由老龙沟进入三港池的泥沙沿程落淤,港内普遍淤积,泥沙淤积厚度在5 cm以内。     

淤泥质、粉沙质及沙质海岸航道回淤统一计算方法

根据20世纪80年代初提出的淤泥质海岸航道回淤计算方法的基础上,开展了拓展研究,使之统一适用于淤泥质海岸、粉沙质海岸及沙质海岸。主要研究内容有,在波浪和潮流综合作用下挟沙力含沙量研究中引入了特定的泥沙因子F1/F,从而挟沙力含沙量公式不仅适用于淤泥质泥沙,也适用于非淤泥质泥沙;在动力因素方面,除了一般寻常潮和波浪动力外,进一步考虑了风暴潮和破波的巨大掀沙能力造成航道骤淤的可能性。并结合连云港30万吨级主航道扩建及徐圩港区10万吨级航道的回淤问题(包括骤淤可能性问题),京唐港外航道和黄骅港外航道的骤淤问题,进行预测计算及校验计算,结果都是良好的。此外,对杭州湾强潮和涌潮情况下的挟沙力含沙量也进行了校验计算,结果也非常满意。     

粉沙质海岸航道骤淤期悬移质挟沙力研究

悬移质挟沙力是粉沙质海岸航道骤淤预测的关键性参数,目前缺乏有效的研究成果。通过大尺度波浪水槽对缓坡下的粉沙质海岸骤淤期破波掀沙机理进行试验观测和研究,根据能量平衡原理,建立粉沙质海岸在崩破波作用下悬浮泥沙运动的能量平衡方程式。能量平衡方程式的要点在于波浪所提供的有效能量损耗中,除了传统的底摩擦损耗和悬浮泥沙所消耗的能量外,还应增加崩破波引起的能量损耗。在此基础上提出粉沙质海岸骤淤期悬移质挟沙力公式,并得到试验资料的初步验证。     

粉砂淤泥质海岸开敞航道淤积模式探讨

粉砂淤泥质海岸开挖的开敞航道,普遍存在淤积问题,而且在风暴浪作用过后,经常出现泥沙大量骤淤现象．根据已有的研究成果,指出航道淤积除存在悬移质淤积、推移质淤积、层移质淤积外,还有泥沙流滑淤积、航道侧面土体滑坡淤积2种方式,并概念性地分析了粉砂淤泥质海岸航道淤积．在常浪状况下,主要为“悬移质＋推移质＋层移质”的淤积组合模式;在风暴浪状况下,主要为“悬移质＋推移质＋层移质＋泥沙流滑＋航道侧面土体滑坡”的淤积组合模式。     

粉沙质海岸港区航道减淤工程措施研究

通过对唐山港京唐港区附近海岸演变进行调查和分析,结合唐山港京唐港区建港近二十年的现场观测资料,对港区附近的泥沙运动和港口航道泥沙淤积机理进行分析,对2003年10月强风暴潮期间,港口航道发生严重的泥沙骤於进行了研究,为解决港口航道特别是外航道的泥沙淤积问题,提出粉沙质海岸港区航道挡沙和固沙的工程措施,并通过物理模型对挡沙固沙措施的工程效果进行了模型试验。试验结果表明挡沙和固沙工程方案对航道泥沙减淤效果很明显,其中,挡沙方案目前已应用到唐山港京唐港区二期挡沙堤改造、三期挡沙堤的设计和建设工程中,已发挥其挡沙减淤的作用。     

粉沙质海岸波流作用下水体含沙量及其垂线分布试验研究

通过长水槽试验和理论分析研究了粉沙在波浪及波流作用下的基本运动特性。根据挟沙水体能量耗散平衡原理,提出波浪及波流作用下水体平均含沙量计算公式;假定泥沙扩散系数沿水深呈线性关系,由泥沙扩散系数和能量耗散相关,提出波浪及波流作用下临底含沙量和垂线分布计算公式,其计算值和实测值基本吻合。     

秦皇岛地区海岸侵蚀与淤积因素分析

近些年来，秦皇岛地区海岸侵蚀已成为一种严重的地质灾害。通过分析计算，本区地壳上升的速度量级很小，不会对海岸的侵刨造成显著的影响。海平面的升高，使区内一些稳定区及下降区的海岸侵蚀加强。尽管秦皇岛所处的渤海周围有许多特别是象黄河这样的高泥沙含量的河流，但其大部分泥沙只分布在沿岸地带。     

江苏淤泥质海岸入海河道闸下淤积研究

通过建立ARIMA模型,分析了江苏淤泥质海岸四条入海河道(射阳河、新洋港、斗龙港和黄沙港)建闸后闸下河道的冲淤演变过程,预测闸下河道淤积量的变化情况。结果表明,射阳河闸下淤积量将会持续增加,到2010年预计量可达2.47×107m3,淤积量为四条河中最大;黄沙港和斗龙港有波动上升的趋势,但无射阳河明显,淤积量有小幅度增加;新洋港变化不大,已达到冲淤平衡的状态。     

长乐国际机场附近沙滩潮间带的生态

本文研究了福建长乐国际机场附近漳港沙滩潮间带的生态。结果表明，该区生物６０种。其中，多毛类动物１９种，软体动物２４种，甲壳动物１１种，棘皮动物２种，其他动物４种；种类性质以热带，亚热带种占优势。平均生物量４．３４ｇ／ｍ＾２，平均栖息密度１５个／ｍ＾２。数量以中潮区较大。群落结构不大稳定，初步认为与沙滩特殊生境有关。     

福建岬湾岸型沙质海滩对台风的响应特征

对福建沿岸岬湾岸型沙质海滩的蚀淤变化分析,结果表明:在0418号台风"艾利"袭击下,台风移动路径左侧的两个海滩表现为侵蚀,滩肩蚀低,滨线向陆移动,其中岩下村海滩比卒子村海滩的侵蚀严重,岩下村海滩侵蚀集中在后滨和高潮带,卒子村海滩侵蚀集中在中、低潮带;台风移动路径右侧的衙口村海滩相对比较稳定,仅中潮带出现弱淤积,后滨向陆侧人工堆积沙丘遭受侵蚀.     

企望湾砂质海滩剖面冲淤幅度的估算

以海滩沉积地貌现场观测资料为基础 ,通过海滩剖面形态组合 ,历史地形资料比较和特征地貌形态变化理论计算分析 ,对汕头南部企望湾弧形砂质海岸切线段的海滩剖面冲淤幅度进行了估算。结果表明 ,该海滩剖面冲淤幅度具有区段变化 ,低潮阶地和槽谷部位约 1 .5～ 2 .0m,滩肩和水下沙坝部位可达 3 .0 m。近 3 0年来 ,海滩剖面总体上趋于微冲刷 ,平均冲刷强度约为 1～ 2 cm/a,可能与近期人工挖砂有关。     

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。     

人工岛对沙质海岸动力泥沙环境及岸滩冲淤演变的影响研究

基于历史海图、历史时期卫星遥感影像、2019年实测水下地形和潮流、波浪数值模拟成果,研究该海域岸滩的发育演变背景、海床和岸线自然冲淤动态、动力泥沙环境及岸滩冲淤动力机制。采用LITLINE岸线演变数学模型,模拟计算了不同离岸距离和不同平面形态人工岛布置型式对近岸岸线变形的影响,岸滩泥沙动力机制和岸滩演变趋势表明,人工岛实施后近岸最大潮流流速小于近岸泥沙起动流速,不具备起动近岸岸滩泥沙的基本条件; SSE向波浪作用时,人工岛西北侧波高明显减弱,波向西偏; S向波浪作用时,人工岛北侧波高明显减弱; SSW向波浪作用时,人工岛东北侧波高明显减弱,波浪传播方向东偏;波浪场改变后人工岛掩护区东西两侧岸滩附近泥沙分别具有向东和向西运移至人工岛掩护区的趋势,形成掩护区的淤积和东西两侧岸线冲刷。     

废黄河口门外砂质海滩粒度和重矿物特征及其成因机理分析

为研究黄河南流变迁过程中物质沉积分异作用下的产物,进而追踪废黄河沉积物在江苏沿海以及南黄海的运移状况,测量废黄河口门外砂质海滩沉积物粒级组成及特征参数,分析各样品重矿物含量及种类特征;结合与废黄河陆上沉积物的对比,探讨在不同沉积分异作用下重矿物沉积特征。结果表明:砂质海滩沉积物平均粒度Φ为2.67(0.16mm),分选较好,为微负偏,具有海滩砂粒度特征;陆域样沉积物粒度跨度大,以粉砂组分为主,为河流沉积特征。另外,对海滩砂样进行广粒级重矿物(Φ为1～6)分析,重矿物含量在极细砂和粗粉砂粒级中最高,不同粒级形成不同的矿物组合,砂粒级重矿物组合为黑云母+普通角闪石+褐铁矿,粉砂粒级则为钛铁矿+石榴子石+普通角闪石;砂质海滩样品广粒级重矿物质量分数为3.66%,其中Φ为3～4 (0.125～0.063 mm)的粒级重矿物质量分数高达15.66%,比重大且稳定性较高的矿物在此粒级中富集,表明海滩重矿物分选强烈。     

A numerical model of coastline deformation for sandy beach at downstream of a jetty

A reformed numerical model based on the “one-line theory” for beach deformation is presented. In this model, the change of beach slope during coastline procession is considered.A wave numerical model combined with wave refraction, diffraction and reflection is used to simulate wave climate to increase numerical accuracy.The results show that the numerical model has a good precision based on the adequate field data. The results can be applied to practical engineering.