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莱州湾东岸冲淤演变分析与防护

董卫卫  
【摘要】: 目前,海岸侵蚀已经成为21世纪全球变化中的一个重要问题。世界上70%的沙质海岸遭受侵蚀,我国的三角洲及平原海岸也有70%处于侵蚀状态,特别是近几年海岸侵蚀呈现加剧的趋势,海岸侵蚀造成了巨大的经济损失。莱州湾东岸的冲淤变化直接影响到该区海岸工程的选址及使用寿命,对龙口、招远、莱州等沿岸地区的经济发展起着重要的作用,特别是近几年随着海平面上升、砂矿资源的开发使海岸侵蚀加剧,从而引起了广泛关注。深入研究莱州湾东岸的冲淤演变规律、分析应采取的海岸防护措施,不仅具有重要的理论意义和应用价值,还可以为莱州湾东岸地区港口、航道、环境、围垦、渔业管理提供决策依据,为海岸带经济可持续发展提供保证,具有非常重要的学术意义和实际应用价值。 论文根据收集及实测的底质类型、波浪、潮流资料及水深地形资料,首先利用波能流法采用CERC公式计算了莱州湾东岸各岸段的输沙率,分析各段的冲淤变化;再利用多年的海图资料、遥感图像等定量分析了各段的冲淤速率;之后再利用海湾平面平衡形态经验模型-抛物线模型预测了莱州湾东岸最终的冲淤状态;分析海岸侵蚀原因; 最后,以严重侵蚀地区-招远岸段为例,提出六种不同的海岸防护措施,分别模拟了六种不同工况下50年一遇的潮流场、波浪场,并对二者进行耦合,根据波流共同作用下的切应力与沉积物临界起动剪切力的比较,模拟各工况下的冲淤变化。对比分析六种不同工况能达到的减冲促淤效果,给出最终的建议方案。并将其应用到整个莱州湾东岸,为海岸工程设计和防护提供科学依据。 计算得出近50年来莱州湾东岸的冲淤演化:1958年-1984年,龙口湾顶由于人工码头等建筑,岸线变化曲折复杂。但湾顶由于北部屺姆岛的阻挡,波流作用小,基本无泥沙进出。在界河口周围的海岸遭受强烈侵蚀,26年来后退达到627m,蚀退率为24m/a。招远度假村周围及石虎咀东北端岸段处于淤积状态,26年来分别淤积153m、315m,淤积率分别为6m/a、12m/a。1984-1991年,除了招远度假村岸段及界河口岸段遭受侵蚀外,其他岸段岸线变化不大。1991-2006年除龙口湾顶外,其他岸段都遭受不同程度的侵蚀,其中招远度假村岸段侵蚀最厉害,16年来岸线后退380m,蚀退速率为25m/a。 莱州湾东岸最终达到冲淤平衡时的状态为:招远岸段还将后退228m,界河口后退更大为678m,石虎嘴东北段将淤积593m。其它海岸变化不大。 招远岸段海岸防护措施建议采取:旅游码头200m +距离旅游码头300m远放置垂直岸线鱼尾式丁坝(150m)的海岸防护工程。莱州湾其它侵蚀岸段以招远岸段防护工程为示范,根据各段的冲刷程度调整丁坝长度及各丁坝之间的距离。


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