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...     

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。     

湛江东海岛裂流风险评价

裂流是海滩旅游中重要的安全隐患,国内目前还很少有裂流风险的评价研究。文章基于地形动力学模型对湛江东海岛海滩裂流风险从年平均、逐月平均和逐月常浪向状况下进行了评价。结果表明:(1)东海岛海滩全年平均状态为沙坝消散型海滩,一年四季出现裂流的概率较大,为中等危险性的海滩;(2)逐月平均海滩类型以沙坝消散型为主,但在6—7月海滩类型为低潮沙坝/裂流型,海滩风险等级最高,8月的月平均海滩状态为无沙坝消散型,属于危险性较低海滩,但此时波浪向为SE向时,海滩状态变成低潮沙坝/裂流型,裂流风险等级很高;(3)海滩管理者要重视对海滩裂流风险的管理。     

国内裂流研究进展

裂流是我国华南沿海地区较为频发的一种自然灾害。本文从国内裂流发生概况、裂流的研究历史以及研究进展等方面对裂流作出阐述,并与国外研究裂流的方法进行了对比。介绍了国外在现场观测运用的方法和设备、国内自研究裂流以来开展的物理模型试验、数值模型以及评价裂流风险的方法。展望了未来国内裂流的研究趋势。     

华南海岸岬间海滩地形动力状态类型研究

海滩地形动力状态分类对于理解近岸带动形动力过程、海滩浴场风险评估等方面有重要的意义。收集了华南51个岬间海滩波高、波周期、潮差和泥沙粒径等地形动力要素特征值,利用分层聚类分析方法,同时结合海滩相对潮差分类模型,对华南岬间海滩的类型进行了探讨,结果表明:(1)华南岬间海滩可以聚类成7个类型。通过与相关的现场观测比较,各类型在地形组合上具有各自的显著特征;(2)聚类分析结果能很好的区分中到大潮差海岸与小潮差海滩之间的差异,与相对潮差模型结果一致。对于小潮差海滩,聚类结果与相对潮差模型有一定的差异,表明华南小潮差海滩的分类还需要进一步深入研究。     

我国典型滨海旅游区裂流灾害评估调查及风险管理动态

为填补滨海旅游灾害防范的空白,文章详细介绍了国家海洋局海洋减灾中心着手开展我国典型滨海旅游区裂流危险评估、安全警示、公众科普等技术工作。归纳总结了地形动力学概化分析、精细化数值模拟、遥感影像分析、现场勘测等裂流灾害危险性评价技术方法;详细介绍了我国海南省三亚、陵水地区重点滨海旅游岸段的裂流灾害风险及安全警示现状的调查评估情况;分析探讨了近期国内频繁出现的海滩裂流溺水事故以及国内裂流灾害公众科普宣传动态;并提出了滨海旅游灾害防范下一步的专业技术工作和科学探索方面可能的发展方向。     

两个西边界流延伸体区域中尺度涡统计特征分析

黑潮和湾流是世界大洋中最典型的两支西边界流,黑潮延伸体（Kuroshio Extention,KE）和湾流延伸体（Gulf Stream Extention,GSE）区域中尺度涡活动十分活跃。本文综合利用卫星高度计资料和Argo浮标资料,对KE和GSE区域中尺度涡的表层特征及其对温盐影响进行了统计研究和对比分析。结果表明:黑潮和湾流主轴附近为涡旋频率的高值区,主轴南北两侧分别以气旋涡和反气旋涡数量占多,主轴附近的涡旋强度明显大于其他区域;两个区域的涡旋以西向移动为主,气旋涡和反气旋涡都具有向南（赤道）偏离的趋势;两个区域的涡旋数量都以夏、秋季较多,涡旋强度都在春、夏季较大,且GSE区域涡旋强度明显大于KE区域;气旋涡（反气旋涡）引起内部明显的温度负（正）异常,KE区域气旋涡（反气旋涡）内部呈"负-正"（"正-负"）上下层相反的盐度异常分布,GSE区域气旋涡（反气旋涡）在各层呈现较为一致的盐度负（正）异常;两个区域中尺度涡对温盐场的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。     

离岸流灾害水动力学过程的数值模拟研究

离岸流是近岸流的重要组成部分,当波浪受到特殊海滩地形的影响,会形成一股沿着离岸方向运动的高速水流,能够迅速将人带离海岸,对海滨安全造成威胁。为了深入探究离岸流的形成机理及水动力学特性,本文基于二阶Stokes波浪理论,采用了更为光滑的变截面沙坝模型,通过流体体积法捕捉自由液面,对离岸流进行三维数值模拟探究。本文重点分析了离岸流产生时流场的瞬时速度、时均速度、压强等不同参量的分布规律,结果显示在沙坝和海岸线之间,有一对方向相反的水循环体系;对比不同流层离岸流的速度,了解到波浪与离岸流的耦合作用;并探究了入射波波高对离岸流强度及分布区域的影响,深化了对离岸流水动力学过程的认识。     

The effects of storms and storm-generated currents on sand beaches in Southern Maine, USA

Storms are one of the most important controls on the cycle of erosion and accretion on beaches. Current meters placed in shoreface locations of Saco Bay and Wells Embayment, ME, recorded bottom currents during the winter months of 2000 and 2001, while teams of volunteers profiled the topography of nearby beaches. Coupling offshore meteorological and beach profile data made it possible to determine the response of nine beaches in southern Maine to various oceanographic and meteorological conditions. The beaches selected for profiling ranged from pristine to completely developed and permitted further examination of the role of seawalls on the response of beaches to storms.

Current meters documented three unique types of storms: frontal passages, southwest storms, and northeast storms. In general, the current meter results indicate that frontal passages and southwest storms were responsible for bringing sediment towards the shore, while northeast storms resulted in a net movement of sediment away from the beach. During the 1999–2000 winter, there were a greater percentage of frontal passages and southwest storms, while during the 2000–2001 winter, there were more northeast storms. The sediment that was transported landward during the 1999–2000 winter was reworked into the berm along moderately and highly developed beaches during the next summer.

A northeast storm on March 5–6, 2001, resulted in currents in excess of 1 m s⁻¹ and wave heights that reached six meters. The storm persisted over 10 high tides and caused coastal flooding and property damage. Topographic profiles made before and after the storm demonstrate that developed beaches experienced a loss of sediment volume during the storm, while sediment was redistributed along the profile on moderately developed and undeveloped beaches. Two months after the storm, the profiles along the developed beaches had not reached their pre-storm elevation. In comparison, the moderately developed and undeveloped beaches reached and exceeded their pre-storm elevation and began to show berm buildup characteristic of the summer months.     

广东红海湾海流季节性特征分析

基于2017年春季和冬季的海流资料分析了红海湾海区海流特征、潮流状况、涨落潮流特性、余流特征及表层漂流特征。研究海域共布设3个临时潮位观测站和11个全潮水文观测站。根据流速、流向过程曲线和潮位过程曲线的关系,得出涨(落)潮流速最大的时刻和最小流速发生时刻与潮位关系并非固定在高(低)潮时或半潮面左右,由此看出,研究海域的潮波介于驻波与前进波之间,属于不规则半日潮流主导的海域。研究海域中大部分站位潮流属于往复流,少数站位潮流运动具有一定的旋转性,平均涨潮流速最大为7 cm/s,平均退潮流速最大为14 cm/s。春季大潮期和中潮期各站余流流向整体为偏东向,小潮期,除少数测站余流流向偏向南东向,其余测站余流流向偏西向;冬季大潮期和中潮期各站余流流向整体为偏西向,小潮期,湾西侧余流流向偏西向,湾东侧余流流向偏南东向。垂向上各层余流流速由表至底逐渐减小,流向基本一致。     

Applications of EMD to analyses of high-frequency beachface responses to Storm Bebinca in the Qing'an Bay,Guangdong Province,China

On average, five to six storms occur in the Qiongzhou Strait every year, causing significant damage to coastal geomorphology and several property losses. Tropical Storm Bebinca is the most unusual and complex storm event that has occurred in this region over the last 10 years. To detect the high-frequency beachface responses to the storm, a pressure sensor was deployed in the surf zone to record the free sea surface height, and the heights of grid pile points on the beachface were measured manua...     

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。     

近岸波、流作用下结构物附近海岸演变的数值模拟

针对与砂质海岸在波浪作用下的演变有关的波浪、近岸流及输沙问题进行了系统的研究,并对结构物附近海岸演变进行了数值模拟。考虑了波浪折射-绕射及波浪破碎的综合作用,在近岸流场的模拟中用沿水深积分形成的K方程模型确定涡粘系数。计算岸滩地形变化时,综合波浪、近岸流作用的底沙和悬沙输沙率,并考虑波浪对泥沙作用的影响。模型对防波堤和近岸沉船附近地形变化进行了模拟,效果良好。     

基于数字图像的山东长山岛砾石海滩表层砾石形貌特征研究

天然砾石海滩作为一种高能环境下的海岸堆积体,因其粒径粗、孔隙度大等特征,是良好的海岸防护屏障。了解砾石海滩形成过程离不开砾石形貌这一重要参数,但要快速、准确获得大量砾石的定量参数比较困难。本文对山东北长山岛3个砾石海滩(九丈崖、月牙湾、长滩)、南长山岛的4个砾石海滩(仙境源、林海、长山尾和明珠广场)进行现场剖面测量并采集砾石样品及砾石图像,应用ImageJ软件对砾石进行原位无干扰数字图像测算,可以快速大量分析砾石粒径、磨圆度等形貌参数。结果显示：砾石的粒径范围为4～79 mm,主要集中在中砾,各海滩分选较好;其中,北长山岛海滩的砾石平均粒径略小于南长山岛,北长山岛九丈崖海滩的砾石平均粒径最大,南长山岛的仙境源海滩砾石平均粒径最小。向海方向从滩肩到高潮线平均粒径逐渐减小,但在水边线处增大。砾石磨圆度介于0.59～0.75之间,等级均为圆状,砾石海滩均已达到较成熟阶段;其中北长山岛的月牙湾海滩砾石磨圆最好,长滩海滩砾石的磨圆最差,由陆向海磨圆度值呈增大的趋势。形状比率范围介于1.36～1.77之间,与磨圆度呈明显负相关(R²=0.98),砾石由陆向海从长条状渐变为椭圆状。南、北长山岛的砾石海滩的砾石形貌受到物源、动力条件和人为活动的影响。研究区砾石海滩坡度范围为16%～35%,海滩坡度与沉积物粒径呈正相关。