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。     

海阳砂质海岸岸滩演化

基于海阳近岸海域的水深地形、表层沉积物粒度以及遥感影像等资料,利用泥沙起动流速和沿岸输沙数理公式以及岸滩演化数学模型,探讨了海阳近岸海域岸滩演化特征及主要控制因素。研究结果表明,研究区总体处于动态平衡状态,潮流很难使泥沙发生直接起动,波浪造成的沿岸输沙总体向ENE方向运移。影响研究区冲淤变化的因素主要有河流来沙、波浪以及人工构筑物。河流径流量减小,导致研究区泥沙来源减少,加剧了局部海岸侵蚀;近岸人工构筑物的建设,改变了泥沙输运趋势,并导致局部冲淤环境发生变化;波浪是控制研究区泥沙运移、沉降的关键因素,控制着研究区冲淤演化的整体格局。     

东营港海域冲淤特征

东营港附近海岸是典型的粉砂质海岸,其周边海域泥沙运动活跃,岸滩冲淤变化显著。近年来,海岸工程建设对其沉积动力环境造成显著影响。基于东营港海域2007年和2015年实测水深数据,利用水深地形对比、数值模拟和流速对比的方法,探讨了东营港海域冲淤特征及其影响因素。结果表明:研究区整体呈近岸侵蚀、离岸淤积的状态,自飞雁滩向东营港。其冲淤平衡点水深由9m变化至6m;飞雁滩附近海域泥沙易于起动,海底侵蚀增强,侵蚀产生的泥沙有随SE向流运移的趋势;研究区最大波浪破碎水深为6m左右,东营港附近海域冲淤平衡点水深与该水深相对应;海岸工程建设造成局部海域冲淤趋势改变,东营港防波堤堤头周围海域侵蚀强烈,堤坝两侧显著淤积。     

连云港南部近岸带冲淤变化分析

选取连云港南部近岸带南北不同岸滩 4个典型断面的样品点进行主成分分析 ,得出研究区控制泥沙交换和冲淤变化的主要动力因素为潮流作用和潮流波浪混合作用。据此 ,尝试建立冲淤变化的协方差数学模型 ,经过对计算结果显著性分析和实证检验得出研究区域的冲淤趋势为“整体冲淤平衡 ,局部略有冲刷” ,从北到南 ,依次出现淤积平衡、冲淤平衡、冲刷平衡三种较为稳定的自然冲淤环境。     

连云港南部近岸冲淤变化分析

选取连云港南部近岸带南北不同岸滩4个典型断面的样品点进行主成分分析，得出研究区控制泥沙交换和冲淤变化的主要动力因素为潮流作用和潮流波浪混合作用，据此，尝试建立冲淤变化的协方差数学模型，经过对计算结果显著性分析和实证检验得出研究区域的冲淤趋势为、整体冲淤平衡，局部略有冲刷”，从北到南，依次出现淤积平衡，冲淤平衡，冲刷平衡三种较为稳定的自然冲淤环境。     

随机波浪作用下黑泥湾冲淤演变的数值模拟

近岸海域潮流、波浪动力条件复杂,单纯考虑潮流输沙对底床冲淤演变的影响可能存在较大的偏差.基于局地较长时期海浪场统计特征,将随机波浪因子引入底床冲淤演化模拟研究中,采用ECOMSED模式进行了不同波浪动力条件影响下黑泥湾海域冲淤演化的数值模拟,并与现场观测资料进行了比较,取得了较好的结果.结果表明,黑泥湾及附近海域存在较稳定的N-S向潮余流,这在整体上是本区泥沙输运的重要影响因素;湾内海域基本处于冲淤动态平衡,冲淤格局与其地形、海流流速和波浪场分布有关,楮岛周围与镆铘岛东面近岸海域以侵蚀为主,镆铘岛南部近岸以淤积为主;随机波浪要素的引入对冲淤演变模拟结果有较大的影响,引入波浪要素后的模拟的结果与海图更为接近.     

连云港吹泥区岸滩自然冲淤及吹泥条件下海滩演变的观测分析

连云港新建吹泥站工程为淤泥质海滩演变提供了研究实例。观测表明,波浪是造成淤泥质岸滩冲刷的主要动力,而潮流的扩散是泥沙运移的主要动力。海滩演变主要发生在经常性破波作用范围(-3m等深线)以内。淤泥质岸滩剖面的变化与近岸泥沙供应及横向水动力强度分布有关,后者用波浪和潮流底切力表达。本文对此作了定性分析并对海滩冲淤进行了计算,结果与吹泥条件下海滩演变的观测一致。     

招远砂质海岸岸滩演化特征

基于表层沉积物、卫星影像和水深地形等资料,结合岸滩演化数学模型、表层沉积物起动流速等方法,对招远砂质海岸的岸滩演化特征和控制因素进行了初步研究。结果表明,由于受春雨码头和人工岛群建设影响,界河口附近海域由侵蚀转为淤积状态,春雨码头附近海域侵蚀程度加剧。波浪控制着研究区表层沉积物分布和泥沙运动,人工构筑物建设是造成研究区海岸冲淤变化的主要原因。潜堤建设能有效减少波浪对堤后海岸的影响,对蚀退岸线保护效果明显。     

淤泥质岸滩侵蚀堆积动力机制及剖面模式──以连云港地区淤泥质海岸为例Ⅱ.泥沙运动和岸滩剖面演变模式

本部分则从淤泥质岸滩沉积物的水动力学特征出发,论述了不同状态的泥沙的不同运动规律,给出了两种不同岸段的近岸含沙量和岸滩冲淤率的横向分布的定量表达,并在此基础上建立了侵蚀和堆积岸滩剖面的演变模式,并与实际观测资料进行验证,最后还对岸滩冲淤转化的条件进行了探讨.     

招远砂质海岸岸滩演化特征CSCD

基于表层沉积物、卫星影像和水深地形等资料,结合岸滩演化数学模型、表层沉积物起动流速等方法,对招远砂质海岸的岸滩演化特征和控制因素进行了初步研究。结果表明,由于受春雨码头和人工岛群建设影响,界河口附近海域由侵蚀转为淤积状态,春雨码头附近海域侵蚀程度加剧。波浪控制着研究区表层沉积物分布和泥沙运动,人工构筑物建设是造成研究区海岸冲淤变化的主要原因。潜堤建设能有效减少波浪对堤后海岸的影响,对蚀退岸线保护效果明显。     

淤泥质岸滩侵蚀堆积动力机制及剖面模式──以连云港地区淤泥质海岸为例Ⅱ

本部分则从淤泥质岸滩沉积物的水动力学特征出发，论述了不同状态的泥沙的不同运动规律，给出了两种不同岸段的近岸含沙量和岸滩冲淤率的横向分布的定量表达，并在此基础上建立了侵蚀和堆积岸滩剖面的演变模式，并与实际观测资料进行验证，最后还对岸滩冲淤转化的条件进行了探讨。     

书海拾贝

<正>黄河河口钓口河流路亚三角洲岸滩演变与抗冲性试验李九发,时连强,应铭,李为华著海洋出版社出版本书以大量实测资料、实验数据为基础,对黄河河口钓口河亚三角洲发育及岸滩蚀退过程进行分析总结。内容分为7个部分,主要内容为:河口来水来沙条件,钓口河亚三角洲岸滩发育过程,近岸水域潮汐、潮流、波浪、含沙量、沉积物特性,亚三角洲岸滩地形剖面形态和冲刷蚀退过程,原型土抗冲性试验和冲淤演变     

波浪、潮流和风暴潮耦合模式及悬沙输移规律的研究

近年来，由于河口、海岸地区的泥沙运动与港口、航道以及海岸的冲淤有着直接的关系，对一些海岸建筑物比如防波堤、护岸工程等造成一定的威胁，甚至于使其完全丧失使用价值，造成巨大的损失。为此人们越来越重视对这一问题的研究。本文为估计岸滩的冲淤变化和了解岸滩的演变规律，对影响泥沙运动的海洋动力要素进行了研究。 为研究悬沙的输移规律，建立了一个由两部分组成的二维悬沙模型系统：①水动力模式。建立了一个综合多因素的二维波浪、潮汐和风暴潮耦合模式，以此来研究波、潮、风暴潮间的相互作用，并为泥沙计算提供流速场。②二维悬沙模式。运用得出的流场来研究悬沙的输移扩散规律。其中所采用的波浪模式是将流对波浪场的影响同时加以考虑的耦合数学模型，将流速加入波能方程，并考虑由于水面的升降而产生的不定常水深对波浪场的影响，再将波浪场对流场的影响通过辐射应力、考虑波浪影响的底应力以及依赖波龄的表面风应力耦合到流场中，从而建立了一个综合多种因素的波浪、潮汐、风暴潮联合作用下的二维悬沙模型系统。并在此模型系统的基础上，对黄河口泥沙的输移问题作了探讨，为今后的防堤、护岸工程提供依据。     

连云港附近岸滩表层沉积物的动态判别

本文用多元统计分析阐述了连云港附近岸滩表层沉积物的粒度特征,以及沉积物的平均粒径与波浪、潮流最大底切速之间的密切关系,从而得到沉积物运动的判据,它对预测岸滩冲淤亦具有一定的实际意义。     

冬季波浪与人工岛联合作用下日月湾海滩冲淤演变特征

人工岛作为一种新兴的海岸工程, 它的建设所引起的岸滩冲淤和防护问题日益受到人们的关注。本文以海南万宁市日月湾人工岛为例, 通过4期实测海滩剖面数据和多时相遥感影像, 分析了冬季波浪与人工岛联合作用对日月湾海滩冲淤变化的影响, 并结合海区波况, 探究了海滩冲淤变化机理。研究表明, 日月湾海区冬半年的平均有效波高与波浪周期明显强于夏半年, 且波浪强度整体上呈现逐年上升的趋势, 但在人工岛建设前后变化幅度较小; 人工岛建设对海滩地貌变化有强烈影响, 海滩呈现出岛后淤积而两侧侵蚀的显著特征, 岛影区海滩不断淤积, 岸线向海淤进达200m, 甚至可能与人工岛相连形成连岛沙坝, 人工岛后两侧海滩侵蚀, 岸线向陆一侧蚀退最大距离达50m; 海滩在冬季波浪和人工岛共同影响下, 岸滩自北向南依次表现为稳定、侵蚀、淤积、相对稳定、略有侵蚀或淤积、侵蚀、淤积的冲淤变化特征。     

广西北海涠洲岛典型岸滩剖面短期冲淤变化特征

基于涠洲岛2012年12月、2013年7月和2013年12月砂质岸滩剖面高程数据以及沉积物粒度数据,作者分析了2012~2013年涠洲岛砂质海岸短期冲淤变化。结果表明:(1)2012年12月~2013年7月,在热带风暴的影响下,涠洲岛大部分岸滩发生侵蚀现象,侵蚀最严重部位一般在中滩;(2)2012年12月~2013年12月,侵蚀岸段主要在东南部、西南部和西北部低滩,淤积岸段主要在北部、西北部高中滩;(3)根据沉积物颗粒平均粒径分析结果,一般高滩沉积物较低滩粗,说明水动力环境高滩相对较强,各岸段沉积物颗粒变化基本与岸滩剖面冲淤变化相一致。短时期内,影响涠洲岛岸滩冲淤变化的因素有波浪、潮汐、风暴潮和人类活动等。     

粤西博贺沙坝-潟湖海岸及其近岸海床稳定状态分析

结合华南弧形海岸的平衡与稳定特征,利用Gis和Envi软件对不同年份的海图进行数字化、等深线变化和海床冲淤计算对比.结果表明博贺沙坝-潟湖海岸近岸线处为相对淤积的动态平衡状态,近岸带海床相对稳定、海床冲淤幅度不大.但由于当前海面趋于上升、陆架泥沙来源减少以及近岸波浪等动力作用可能加强,近岸海床将出现由淤转冲的趋势.     

粤西博贺沙坝-澙湖海岸及其近岸海床稳定状态分析

结合华南弧形海岸的平衡与稳定特征，利用Gis和Envi软件对不同年份的海图进行数字化、等深线变化和海床冲淤计算对比．结果表明博贺沙坝-澙湖海岸近岸线处为相对淤积的动态平衡状态，近岸带海床相对稳定、海床冲淤幅度不大．但由于当前海面趋于上升、陆架泥沙来源减少以及近岸波浪等动力作用可能加强，近岸海床将出现由淤转冲的趋势．     

渤海湾南港工业区港池航道回淤研究

天津南港工业区位于渤海湾典型的淤泥质海岸,其港区为环抱式有掩护的平面布局,规划建设10万吨级航道。为准确预测港池航道的泥沙回淤状况,采用双向嵌套网格建立波浪潮流共同作用下的泥沙运动数学模型,考虑波浪辐射应力作用,以及波浪引起的紊动和波浪增强海床底部切应力对悬沙输移的影响。模型选取现场实测大潮作为代表潮,以工程海域附近测波资料的能量加权平均结果作为代表波,对邻近的天津港15万吨级航道年均回淤进行了验证,确定数学模型中相关泥沙运动与底床冲淤的计算参数。在此基础上,数学模型预测了南港工业区规划的港池航道总的年均回淤量,与天津港主航道资料类比,计算的南港工业区港区10万吨级航道泥沙回淤分布与淤积总量是合理的。     

威海湾岸滩整治工程冲淤趋势

应用ECOMSED数值模型模拟了威海湾岸滩整治工程引起的岸滩冲淤环境的改变,引用静态平衡岬湾海岸理论分析工程建成后岸线的稳定性,优化了原有方案,进而模拟优化方案建成后海域的冲淤趋势,结果表明,工程的建设改善了岸滩的冲淤环境,整治效果良好.