海滩均衡剖面的概念及相关问题的讨论——以日照实测海滩剖面为例

海滩均衡剖面是海洋动力和海滩泥沙充分作用下的一个具有统计意义上的相对均衡的海滩形态，绝对意义上的、理想的均衡海滩剖面在自然界是难以找到的，而统计意义上的海滩均衡特征可以满足海岸变化和海滩过程研究需要，海滩均衡剖面的形态主要受控于国海滩泥沙的粒度特征，该剖面的形态指数是海滩泥沙沉降速率的函数，海滩粒度越粗，海滩坡度越陡，本文研究的日照海滩存在统计意义上的均衡剖面，由于海滩沉积物粒度具有明显的分带特征，海滩剖面不是一个理想的均一平面，而是由与海滩泥沙粒度相适应的两具均衡剖面组成，这两段海滩的表层粒径分别为4.8φ和7.5φ，观测剖面的海滩形态指数分别为0.075和0.015，理论海滩形态指数分别为0.077和0.02,理论值和观测值有很好的一致性。     

基于能量关系的海滩剖面形态

海滩位于海陆之间的动力敏感地带 ,海滩剖面是近岸过程的一个重要概念。海滩剖面形态受波浪、泥沙、沿岸流、地质等诸多因素的影响 ,使得海滩剖面时空变化极为复杂 ,对其研究具有重要的理论意义。另一方面 ,海滩作为海岸带资源的重要组成部分 ,与人们的生产关系极为密切 ,特别是在高能量的波浪或风暴作用下 ,海滩的巨大变化将对海岸生产设施和海岸工程造成极大的破坏 ,生产和管理部门对此也给予了高度的重视 ,因而这种研究也具有现实运用价值。1　不同能量状况的海滩剖面基本形态根据海滩所受的能量状况的不同 ,研究者常把海滩剖面分为涌浪…     

二维沙质海滩剖面形态试验研究

海滩形态是近岸过程与海岸工程的一个重要研究内容,为探讨人工沙滩平衡剖面的形成及其形态特征和波浪作用下的滩面泥沙运动,从泥沙与波浪运动的相似规律出发,采用天然沙以正态整体模型进行二维沙质海滩的形态试验.试验证明人工沙质海滩在波浪作用一定时间之后,其剖面基本趋于一种平衡状态,沙源的向岸推移和向海下拉的情况也基本稳定.试验显示混合波的冲刷要大于单纯斜向波,单纯斜向波的冲刷大于单纯正向波,因此人工沙质海滩施工时应考虑到不同来波方向对剖面的影响.对比各个系列的整个人工沙质海滩剖面变化情况,可以看出整个沙滩剖面呈冲刷形态:从岸向海方向,在滩肩平台上形成一定的沙源堆积体;在滩肩缘到斜坡中部侵蚀最大,在斜坡下部侵蚀较小且向海呈逐渐减小趋势.     

大鹏湾岬湾型海滩季节性变化特征及原因分析——以官湖海滩为例

随着全球海平面的上升及极端气象的频发,全球海滩总体呈现出一定的退化现象,海滩保护成为海岸带生态修复的焦点问题之一。我国华南地区岬湾型海滩分布广泛,以深圳市大鹏湾官湖海滩为代表,基于2020—2021年实测海滩剖面高程数据,分析岬湾型海滩季节性变化特征。研究表明,官湖海滩剖面坡度夏秋缓冬春陡,夏秋侵蚀冬春淤积;海滩沉积物粒径季节性变化不明显。海滩剖面形态受风浪、平均潮位的季节性变化控制,以夏秋季为例,平均潮位逐渐升高,南向波浪强度较大,在二者的共同作用下,海滩后滨侵蚀明显,泥沙离岸输运,并在前滨淤积。补沙方案宜在夏秋季进行,且重点区域为官湖海滩东侧与观海湾海滩,防御方案应主要削弱南向波浪。     

海滩剖面形态与地形动态研究的进展

７０年代以来，伴随着计算机广泛使用，现场测量技术进步和海岸工程建设的需要，对海滩剖面的研究取得了长足的进展，本文着重论述了海滩平衡剖面模式，剖面时空变化的统计分析和剖面类型判定等方面的研究进展。     

关于海滩剖面监测方案的探讨

海滩侵蚀是影响临海建筑物稳定性的不利因素,临海工程可行性论证中有必要对海滩侵蚀情况做出评估,通常可通过海滩剖面某一段时期内的变化来反映海滩侵蚀程度的强弱。受海浪及潮流的影响,海滩地貌变化频繁,且具周期性,其剖面进行监测具有一定的困难。根据海滩地区的特点,结合传统水准测量的手段,介绍了一种海滩剖面监测的可行方案,并给出了数据处理方法,最后结合工程实例做出数据分析结果。     

2010—2020及影响因素分析年青岛海滩剖面稳定性

海滩的稳定性及其演变是砂质海滩研究的重要内容。在全球砂质海滩普遍遭受侵蚀的背景下,分析部分稳定海滩的特征和原因可以为海滩维护和科学管理提供重要参考。本文基于近 11 年 （2010—2020 年） 青岛第一、第三和石老人海水浴场共 8 条典型剖面的实地监测高程数据,对海滩滩肩宽度和单宽体积进行计算对比,研究表明,除石老人海水浴场一个剖面变化较大外,其他剖面的滩肩宽度只变化了 0~14 m,是 11 年前的 0%~23.3%;单宽体积变化了 8.5~46.5 m3,是 11 年前的1.0%~9.4%;海滩剖面垂向扰动范围一般在 30~60 cm 范围内。海滩存在局部小尺度淤积或侵蚀,剖面形态总体较为稳定。海平面变化、台风和风暴潮等自然因素是海岸轻微侵蚀或调整的重要影响因素,但对海滩的优化管理 （包括定期监测海滩、适度展开养护、制定完善的管理政策和加强执行力度等人为因素） 可以应对这些海滩变化,并且已成为近年来该研究海滩保持稳定的关键因素。     

2010—2020年青岛海滩剖面稳定性及影响因素分析

海滩的稳定性及其演变是砂质海滩研究的重要内容。在全球砂质海滩普遍遭受侵蚀的背景下,分析部分稳定海滩的特征和原因可以为海滩维护和科学管理提供重要参考。本文基于近11年（2010—2020年）青岛第一、第三和石老人海水浴场共8条典型剖面的实地监测高程数据,对海滩滩肩宽度和单宽体积进行计算对比,研究表明,除石老人海水浴场一个剖面变化较大外,其他剖面的滩肩宽度只变化了0～14 m,是11年前的0%～23.3%;单宽体积变化了8.5～46.5 m3,是11年前的1.0%～9.4%;海滩剖面垂向扰动范围一般在30～60 cm范围内。海滩存在局部小尺度淤积或侵蚀,剖面形态总体较为稳定。海平面变化、台风和风暴潮等自然因素是海岸轻微侵蚀或调整的重要影响因素,但对海滩的优化管理（包括定期监测海滩、适度展开养护、制定完善的管理政策和加强执行力度等人为因素）可以应对这些海滩变化,并且已成为近年来该研究海滩保持稳定的关键因素。     

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.     

强潮环境下的海滩剖面沉积特征——以春季广西北海银滩为例

海滩地貌动力状态是海滩过程和陆海相互作用研究中的重要内容,但目前国内对北部湾强潮环境下的砂质海滩地貌与沉积的研究相对较少。对2010年3月采集的北海银滩剖面高程与沉积物变化的资料进行分析,探讨此类海滩响应外在驱动力作用的地貌动力状态特征,结果表明:1)北海银滩地貌结构简单,地貌状态属于消散型类型。2)银滩沉积物类型为砂,并以细砂、中砂为主,沉积物分选性较好;此外,沉积物中砂的百分含量和中值粒径自陆向海逐渐减小,而极细砂的百分含量则逐渐增加。3)北海银滩横向剖面沉积物可区分为后滨、滩面和内滨3个沉积单元。后滨沉积物在风的作用下以跃移质为主;滩面沉积物因波浪形成的冲流作用而具有双向运动的性质;内滨沉积物主要受控于波浪和潮流的联合驱动作用而以跃移质组分为主。     

Longshore Current on an Equilibrium Beach

Natural beaches tend to be concave-up rather than planar and are reasonable to be modeled by an equilibrium beach profile. A governing equation for longshore current on an equilibrium beach is derived and its analytical solution is given in this paper. Through comparisons of the present solution and field data of longshore current for a step-type beach, the present solution is found to have fairly agreeable prediction to longshore current inside the surf zone. The effects of the shape of a concave-up beach and turbulent mixing stress on longshore current inside the surf zone are discussed in the present paper.     

Formation of Equilibrium Beach Profile of the Abandoned Yellow River Delta Coast in North Jiangsu

The abandoned Yellow River Delta coast is a typical erodible silty and muddy coast in China. The paper analyses the marine dynamic characteristics and the mechanism of beach erosion of this area. Analysis and calculation show that in this sea area wave and tidal current action should be considered. Based on the above analysis, an equilibrium beach profile calculation model is developed, in which the wave-current interaction is considered while sediment supply and sediment re-deposition are neglected. The model consists of four parts: (1) calculation of wave parameters, (2) calculation of velocity due to wave-current interaction at different water depth, (3) calculation of friction velocity and shear stress at different water depths, and (4) calculation of the amount of sediment erosion, erosion intensity and variation of beach profile. Calculated results are in good agreement with observed data. Finally, the evolution tendency is discussed and the equilibrium beach profile of this coast is calculated. B     

日照市海滩沉积物地球化学元素特征及物源研究

海滩是大自然赋予人类宝贵的自然资源,作为著名的海滨旅游城市,日照市拥有丰富的海滩资源。目前,国内对日照市海滩沉积物地球化学特征和物源的研究相对薄弱,掌握海滩沉积物特征对后续海滩保护、海洋管理和滨海旅游业的发展具有重要意义。本文对日照市自北向南4 个海滩5 个探槽所采集的73 个海滩样品,进行了沉积物粒度、常微量和稀土元素测试分析,系统地研究了日照市海滩沉积物的地球化学元素在平面上的变化特征与其物质来源。结果显示,日照市海滩沉积物普遍较粗,以粗砂和中砂为主,自北向南沉积物呈现细-粗-细的变化特征。常量元素以二氧化硅（SiO2） 为主,其次为三氧化二铝（Al2O3） 和氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO） 等;微量元素以钡（Ba）、锶（Sr）、锆（Zr） 为主;稀土元素呈现明显的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,球粒陨石标准化曲线呈现左高右低的“V”形曲线,铕（Eu） 异常变化范围较大,从正异常-负异常,无明显铈（Ce） 异常。通过与长江、黄河及周边中小型入海河流沉积物的稀土元素对比分析,发现研究区内沉积物物质来源较复杂,主要为陆源物质,受到黄河及周边中小河流的影响程度较高。     

岬间海滩泥沙输运趋势与剖面分形研究

根据1999年7月实测的粤东岬间海滩沉积与地形变化资料,采用沉积物输运概率模式(McLaren模型)对海滩沿岸泥沙运移趋势进行探讨。结果表明,在常波况条件下海滩沿岸泥沙向偏南方向运移,在高能条件下可能出现与常波况条件下相反运动的趋势。进一步利用分形分布模型研究了海滩剖面的分形性质,提出了岬间海滩剖面地形变化的短期分形预测模型。     

旅游海滩质量评价在海滩管理中的应用研究——以南澳岛青澳湾海滩为例

海滩是宝贵的旅游资源,健康的海滩系统在旅游、沿岸防护安全等多方面能提供很多有价值的服务,但当前旅游海滩在生态环境质量、旅游体验等方面尚存在诸多问题。旅游海滩质量评价是对旅游海滩自然属性和开发利用水平的综合评价,能较为客观地反映出旅游海滩环境质量水平,是较为有效的海滩管理工具之一。本研究在现场环境调查和游客问卷调查的基础上,建立旅游海滩质量评价指标体系,开展了广东青澳湾海滩质量评价,并对其影响因素进行分析。结果显示:当前青澳湾海滩开发程度、海滩环境质量尚未达到良好水平。根据评价结果,对青澳湾海滩的可持续发展提出了完善海滩旅游配套设施和配套服务,对海滩进行系统的规划,建立科学的旅游海滩质量评价体系和环境监测、调控体系等建议。     

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。     

沙滩休闲旅游价值影响因素分析——以青岛海水浴场为例

沙滩休闲游乐价值受到沙滩的物理、化学、生物学特征及人口统计因素等各种社会、经济因素的影响,特别是游客的个体因素对沙滩休闲游乐价值具有重要的影响。通过对影响游客沙滩选择的因素进行评估,结合沙滩的游客支付意愿和环境保护意愿调查,系统地对不同自然及人口统计因素对沙滩游憩成本、沙滩使用支付意愿及环境保护意愿的影响及关联程度进行了统计分析,得出环境质量、家庭收入、沙滩游览次数等因素对沙滩休闲旅游价值具有显著影响。     

岬湾海滩灾后恢复过程与主控影响因子研究以澳洲Narrabeen海滩为例

位于澳洲悉尼附近的Narrabeen海滩经历着较频繁的风暴浪侵袭,在鲜有人工干预下,该海滩具有从风暴期间的沙坝剖面到常浪期稳定的滩肩剖面交替演变的自适应特征。为探明Narrabeen海滩在经历风暴浪后的自恢复动力,本文通过该海滩多年连续实测资料,分析典型风暴浪过后海滩剖面在常浪作用下的演变规律以及在恢复过程中的主要水动力要素。研究结果表明：Narrabeen海滩的恢复速率存在沿岸差异,沙滩中部恢复速率最快;在常年SE浪向主导下,小波高长周期波浪对北部以及中部剖面的恢复起促进作用,而潮动力对南部剖面在恢复期内的动态响应调控作用更强。本文据此提出考虑潮差的累积波能概念,发现其与南部海滩恢复能力间有良好的相关性。经调查,地形造成的浪向变化以及各剖面的地质地貌特征是造成该岬湾海滩恢复效率和恢复动力空间差异性的主要原因。此外,从年际时间尺度看,风暴剖面的恢复能力还受控于南方涛动因子。本文的研究方法和结论可为在极端海洋动力下岬湾海滩的防灾减灾和灾后修复提供有益借鉴。     

砾石堤坝和多孔方型鱼礁消浪护滩的试验研究——以北戴河西海滩为例

本文通过物理模型试验,研究了砾石堤坝、多孔方型鱼礁、堤坝+鱼礁等不同防护措施对岸滩的保护作用。通过测量不同防护措施的波浪透射系数、输沙率、水下坡度角及床面地形变化,并与无防护措施的工况进行对比,结果发现：不同试验条件下堤坝+鱼礁工况的透射系数仅为0.21～0.36,对波浪具有显著的消减作用;同一水位不同防护措施下的输沙率由大变小依次为：堤坝、堤坝+鱼礁、无工程、鱼礁;堤坝迎浪面的水下坡度角随极限波高呈现先增大、后减小的趋势,堤坝工况的水下坡度角约是堤坝+鱼礁工况的2～4倍;对于近岸的地形恢复,堤坝+鱼礁工况的效果比较明显,且对岸滩附近的侵蚀较少。堤坝+鱼礁的防护措施可明显减小波浪的透射系数,增加向岸输沙率,对恢复近岸地形、保护岸滩有显著作用。     

An Engineering Application Tool for Visual Assessment of the Equilibrium Beach

An engineering application tool for prediction of the static equilibrium bay(Beach Mod)is established to describe two bay shape formulas by use of the programming software "MATLAB" with a graphic user interface(GUI).The tool is user-friendly for engineering students for the design of beach shapes.This tool was tested through application on three types of beaches in Taiwan and Australia.By implementing the concept of Headland Control,the Beach Mod program allows users to draw a structure and create an artificial headland.The results indicate that Beach Mod can efficiently forecast beach changes as well as MEPBAY,a competing software package,while boasting a better user interface.