珠江口荷包岛南湾弧形海岸的平衡与稳定性研究

【摘要】： 岬湾弧形海岸在华南分布较广。这种海岸的平衡与稳定实质上是海岸地貌在持续变化的动力作用下不断调整、适应和反馈,从而引起海岸蚀积动态变化的过程。本文以华南典型的岬湾弧形海岸——珠江口荷包岛南湾海岸为例,利用2006年7月至8月在野外现场实测获取的海滩剖面、沉积物及水位、波浪资料,分析南湾的动力特征、沉积物分布及输移趋势、海岸平面形态与海滩横向剖面的短期时空变化过程以及对动力作用的响应机制等,并在此基础上探讨南湾弧形海岸的平衡与稳定特征。 通过波浪数值模型计算影响南湾的三个不同方向入射波浪进入南湾后的折射和衰减情况,结果表明夏季SW向为主的入射波浪在湾内的衰减程度相对较大,波能呈沿岸分布自湾顶向切线段减弱,SE向波浪则相反,表明和切线段垂直的SE向波浪作用是塑造南湾海滩平面形态的主要动力。 进一步利用SE向为主波向以及海滩平面形态参数,采用静态平衡公式、抛物线模式模拟南湾静态平衡岸线,结果判定南湾海滩的平面形态为接近静态平衡,处于稳定状态。 沉积物粒度分析结果表明海滩沉积物组成介于中砂到粗砂之间,粒径偏粗,分选较好,其中遮蔽段粗砂出现的范围较窄,中值粒径较大值集中在中潮带附近;自遮蔽段到切线段,冲流带以上滩面直至后滨范围内,粗砂的组成趋向增大。低潮带至水下部分沉积物的输运趋势主要以横向为主,沿岸输沙较弱;海滩不同位置的剖面中潮带沉积物中值粒径随时间变化为在过渡段的变化最大,切线段次之,遮蔽段变化最小。 由于沉积物分布的差异以及不同岸段对动力作用的响应,海滩各剖面的高潮带都具有反射和消散型特征,其中以切线段的反射性特征最明显。在低潮带以深区的遮蔽段剖面平衡特征则趋向于消散型加积发展,切线段剖面则呈现出反射性加积方向发展,而过渡段剖面则处于相对不稳定状态,海滩在消散型和反射型中间摆动。 在台风高强度波浪动力作用下,海滩响应特征为前滨侵蚀,后滨堆积,海滩呈消散型状态,其中常波况下最为稳定的切线段剖面前滨受到的破坏最大,遮蔽段剖面最为稳定;过渡段剖面介于两者之间。沉积物分布表明在台风登陆过后海滩沉积物经历重整分布的过程。因而海滩对响应台风地貌变化过程类似于冬季动力作用下海滩塑造的强烈调整过程。台风过后滩面迅速恢复,沙坝亦重新出现并继续向岸加积。