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人工养护后海滩地貌及沉积特征研究

包敏  
【摘要】:海滩养护己成为防治海岸侵蚀的主要措施,在欧、美、日等国已得到广泛的开展,经验和理论丰富。近年在我国逐渐受到重视,但尚属刚刚起步阶段,研究主要集中在海滩养护设计及其模拟,对海滩养护后海滩的演变研究较少,缺乏养护海滩是否向预期效果发展的认识,这要求对海滩养护后海滩沉积物、岸滩地形、水动力条件、生态等进行后期的监测和分析研究。本文主要通过北戴河西海滩养护后海滩表层沉积物、岸滩地形的变化进行分析,以为海滩养护工作提供参考资料。 通过对北戴河西海滩养护前、养护初、3个月和一年后的表层沉积物样品进行粒度筛分实验,获得粒度参数,并结合Gao—Collins粒径趋势模型,分析海滩养护后沉积物粒度变化特征及其对养护海滩的影响;利用Regional Morphology Analysis Package (RMAP)对全站仪和测深仪监测的海滩剖面数据进行处理和成图,结合沿岸输沙计算,分析海滩养护前后近岸地形、地貌的变化特征,结果显不: (1)经波浪等动力作用后,养护后的新海滩沉积物整体粗化,分选性变好;一年后,沉积物平均粒径由1.87φ减小为1.4φ,分选系数由0.97减小为0.81。海滩沉积物以推移质和跃移质为主,净运移趋势由养护初期离岸搬运为主变为沿岸搬运占优势,均显示了有部分海滩填沙的流失,并为邻近提供一定的沉积物供应;因此填沙物质在养护初对填沙区及其上、下游沉积物粒度特征有一定的影响,但长时间后填沙物质逐渐与区域的动力条件适应,说明填沙粒径的选取较合适; (2)海滩填沙完成后,滩肩增宽,岸线明显向海方向推进,单宽淤积平均38.3m3,经过一年的演化,岸线较填沙之初明显侵蚀后退,特别是在填沙区岸段侵蚀最严重,而填沙区外略淤积。整体上,海滩养护六个月后蚀退速率逐渐减小,单宽侵蚀量约0.9~-5.4 m3,一年后填沙侵蚀掉约9925.5 m3,约保存滩肩填沙总量的88.7%。海滩向稳定的趋势演化。泥沙沿岸输运对养护海滩的影响要大于其横向输运,沿岸输运以NE向SW输运为主,年净输沙约1.2×104m3~1.6×104m3,形成填沙区明显侵蚀,而下游明显淤积的岸线形态。海滩大量填沙养护行为对近岸地形地貌影响也较大,特别是水下沙坝的形态变化特征,同时表现出一定的季节性变化。相比养护以前,填沙区及其上下游海滩均得到一定增宽,养滩效果良好。 (3)防波堤、离岸潜堤等硬工程的辅助建设,在消减外海来波波能和拦截沿岸漂沙,促使海滩稳定和减少或防止泥沙流失等方面具有积极作用。


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