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1.
砂质海滩的泥沙具有一定的级配,在波浪作用下,滩面泥沙粒径将发生分选,引起海滩质量变化。在水槽中用不同波高和周期的波浪分别对不同级配的沙滩进行作用,探究滩面在波浪外动力作用下的变化规律。结果表明:全级配沙滩在相同波高波浪作用下形成的沙坝型海滩滩型中,破波点向海的区域表层泥沙分选会随波浪周期增大变差;相同周期(T=1.68s)波浪作用下,全级配沙滩在大波高(H=13.2cm)和小波高(H=6.7cm)的波浪作用下分别形成沙坝型和滩肩型海滩,滩面泥沙分选变好;原始沙滩级配与滩面泥沙变化密切相关,同种波浪动力作用下,中细、粗中沙滩沙坝表层泥沙迎波面粗于背波面,粗细沙滩粗颗粒集中在沙坝和滩顶之间。 相似文献
2.
通过物理模型实验研究了海岸沙坝剖面和滩肩剖面的形成和演化过程,给出了稳定的沙坝剖面和滩肩剖面的几何特征。实验中考虑了两种初始坡度(1∶20和1∶10)和不同波高的规则波和不规则波,讨论了不同初始坡度海岸上破碎波空间分布特征。结果表明,沙坝产生后存在向岸和离岸两种运动形态,但最终将停留在稳定位置。稳定的沙坝剖面对应不同初始坡度和波浪存在不同的大沙坝和小沙坝分布。沙坝剖面由长时间小波高波浪序列作用后可转化为稳定滩肩剖面,该剖面不依赖于波浪和初始坡度。实验也给出了平衡剖面与理论曲线的对比以及剖面上泥沙粒径的分布。 相似文献
3.
自然条件下的海滩并非由均一粒径的泥沙组成,在波浪作用下会发生泥沙分选。本文针对全级配沙床,开展水槽试验,研究不同波浪动力对海滩沙垂向分异特征的影响。实验结果表明:波高对海滩沙垂向粒度分异性结果影响较大,大波高作用下沙坝处垂向泥沙粒度变化受波浪影响深度达8cm;小波高作用下,由于波能相对较小,波浪第一次触底产生的紊动较弱,使得垂向泥沙粒度变化较小。相同波高不同周期波浪作用下的垂向泥沙分异特征的差异主要表现在上冲水流和重力回落流共同作用下携沙能力的不同。 相似文献
4.
风暴是造成海滩剧烈变化的重要因子。由于观测环境的恶劣，目前极少有风暴过程中海滩响应的现场高频观测工作。本研究在2018年台风“贝碧嘉”期间对徐闻青安湾海滩开展了历时6天半的高频观测，获得了全时水动力要素和164组逐时海滩滩面高程变化数据。通过分析表明:(1)青安湾海域风暴增水及波浪受控于海南岛?雷州半岛特有的地形地貌和台风“贝碧嘉”的多变路径，增水稳定在0.38～0.5 m之间，而波高先由0.78 m衰减至0.43 m，再增加至0.56 m；(2)海滩剖面地形变化总体表现为滩肩侵蚀，形成水下沙坝，滩肩响应过程分为快速向下侵蚀、缓慢侵蚀至最大值、振荡回淤恢复3个阶段，台风期间滩肩振荡恢复幅度可达最大侵蚀深度的1/4；(3)海滩的风暴响应过程主要由4个模态耦合而成:第一模态体现大潮滩肩侵蚀生成水下沙坝过程；第二模态体现风暴滩肩侵蚀，补偿大潮滩肩侵蚀位置和进一步促进沙坝形成过程；第三模态揭示了波浪二次破碎位置的上冲流和离岸底流使泥沙发生双向输移过程；第四模态表明台风大浪使得碎波带内泥沙大量悬浮，在沿岸流和离岸流作用下部分悬沙进入深水区，可能造成海滩泥沙的永久亏损。 相似文献
5.
海滩剖面设计参数确定和稳定性评价是设计阶段确保海滩养护工程质量的重要指标。针对大连凌水湾砾石海滩养护工程,综合采用Dean平衡剖面原则和剖面类比法进行剖面设计,确定了填砂中值粒径、施工坡度、滩肩前沿高程和滩肩宽度等设计参数;结合物理模型试验进行了剖面形态稳定性分析,研究了海滩在不同波浪和水位作用下的剖面形态演化过程,试验结果表明不同工况条件下,平均低水位以上的滩面均为净淤积,水下部分侵蚀明显,滩面上部泥沙不断堆积,砾石海滩最终形成稳定剖面。研究结果可为类似砾石海滩养护工程设计提供参考。 相似文献
6.
基于人工沙坝影响波浪破碎的理论分析,采用极端高水位、设计高水位和0.00m水位下的极限波高作为入射波,对近岸人工沙坝进行了模拟试验,研究波浪动力对人工沙坝剖面的变形及其对岸滩养护的影响。结果表明:坝顶水深和沙坝高度之比h/d决定沙坝的稳定性,h/d较小时,沙坝能接近稳定;沙坝的变形与坝前波浪破碎有关,可用坝顶水深和临界水深之比h/hb判定波浪在沙坝上的破碎;近岸人工沙坝使波浪提前破碎,滩肩拓宽,使泥沙向岸输移大于向海输移,减小岸滩侵蚀区域,增大淤积范围。 相似文献
7.
通过波浪水槽实验,对海平面变化造成的波浪动力因素改变引起的沙质岸滩形态响应开展机理性研究。实验采用1∶10单一沙质斜坡概化岸滩,利用3种不同实验水深模拟海平面变化,考虑椭圆余弦波、非规则波、规则波和孤立波4种类型波浪作用。实验对波浪在斜坡上的传播变形、破碎、上爬和回落过程的波高及波浪作用后的岸滩地形进行了测量。实验结果表明,椭圆余弦波、规则波和非规则波作用下,平衡岸滩呈现出滩肩形态,孤立波作用下则呈沙坝形态。海平面上升造成波浪动力增强,沙质岸滩平衡剖面形状基本保持不变向岸平移,槽谷、滩肩、沙坝位置以及岸线蚀退距离,均呈现出良好规律性。 相似文献
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近岸人工沙坝保滩促淤的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
借助正态波浪模型,对北戴河海滩某横断面有、无沙坝布置进行了3种水位的极限波高入射试验,测取了坝内外波高过程线及稳定后的断面地形。试验资料及理论分析显示:有无沙坝时沿岸流及波浪的挟沙能力之比与水下沙坝的波浪透射系数的平方成正比,按试验最大透射系数计算的挟沙能力亦可降50%左右,且有沙坝上涌带破波回流对岸滩的冲刷水深可以维持在平均海平面以下1 m内,说明人工沙坝的填筑很大程度促使水体挟带泥沙于掩护区域落淤有效的阻止了泥沙的离岸亏损。试验将为保滩促淤工程设计与实施提供科学依据。 相似文献
9.
以北戴河海滩横断面地形为例,采用平面二维水动力学、波浪、泥沙输运模型的数值计算方法,对不同沙坝位置进行了3种水位的极限波高入射数值试验,获取了坝内外波浪透射系数及稳定后的断面地形,并对波浪的消减及岸滩防护效果进行了分析与对比。结果表明:人工沙坝具有较好的消波效能,并能对岸滩起到较好的养护效果,将为类似侵蚀性海滩的生态修复提供科学依据。 相似文献
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山东半岛砂质海滩动力地貌演化特征 总被引：2，自引：0，他引：2
为探讨山东半岛砂质海滩的动力地貌学特征,利用波浪和潮汐资料计算了山东半岛浪潮作用指数K和波浪-沉积物参数(Dean参数(Ω)),并进行了地貌类型划分;结合2012~2015年对山东半岛不同地理岸段砂质海岸地形地貌、表层沉积物进行的7次监测,对海滩监测剖面地形高程和表层沉积物粒度监测数据进行了研究,结果表明:山东半岛北部烟台多处海滩为消散型,局部过渡性;威海东侧和山东半岛南部海滩属于过渡型或反射型;不同类型沙滩季节变化差别明显,消散型海滩夏季容易形成沿岸沙坝,冬季海滩沙坝明显受到侵蚀;而过渡型或反射型海滩变化趋势相反,冬季靠近高潮线的部位淤积,形成滩肩,夏季受到侵蚀消失。山东半岛北部海滩粒径较粗,并呈现逐年变粗的趋势,而山东半岛南部粒径较细且逐年变细;季节变化受到波浪条件和季节差异的控制,招远、龙口、威海、日照地区较牟平、海阳、青岛等平直岸段冬季沉积物比夏季粗。山东半岛砂质海滩的地貌形态受海岸的地理位置、海洋动力条件、岸线走向及沙源供给等多种沉积环境因素的影响,人类活动的影响可在短期内对海滩造成剧烈变化,引起海岸严重侵蚀。 相似文献
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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. 相似文献
12.
0709号台风影响下粤东后江湾海滩地形动力过程研究 总被引：2，自引：2，他引：0
基于0709号台风"圣帕"影响下粤东后江湾的现场实测海滩前滨地形资料和水动力、风等资料,采用典型相关分析方法识别了台风影响下海滩前滨地形不同的变化过程,揭示了这些不同变化过程的主要控制因子,并尝试给出了物理解释。研究结果表明:(1)台风影响下海滩前滨地形的主要变化过程是水上滩肩被破坏—水下岸坡略有堆积—水下沙坝泥沙向海搬运,控制这一过程的主要动力因子是风速东向量、最大波高和碎波尺度参数;(2)海滩前滨地形的次要变化过程是海滩前滨泥沙向海搬运而形成水下沙坝,控制这一过程的主要动力因子是最大波周期和海滩地下水位;(3)海滩前滨地形也表现出前滨上部地带堆积、下部侵蚀的变化过程,控制这一过程的主要动力因子是沿岸流、海滩地下水位和最大波高。这些研究结果进一步揭示了台风影响下海滩前滨地形动力过程是由多个不同的地形-动力过程耦合作用而组成。 相似文献
13.
大量工程实践表明,海滩养护是当前抵御海岸侵蚀的常见措施。通过人为地向海滩补充沙源,以达到海岸防护、修复沙滩等目的。本文建立了XBeach一维海滩剖面演变数值模型,并与物理模型试验结果进行对比验证;计算常浪条件下不同方案补沙后海滩剖面达到平衡状态的速率;通过对比补沙工况与未补沙工况的风暴后剖面,分析风暴作用下的防护效果。结果发现,补沙量较大时,沙坝向海侧位置补沙在常浪条件下补沙效率高于滩肩补沙,在风暴条件下防护效果优于滩肩补沙。此次研究对于在实际海滩养护过程中节约施工成本、提高施工效率有着重要意义,同时对于评估沙滩养护工程效果有一定的参考价值。 相似文献
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从海岸演变、沉积过程、动力条件、泥沙运移等多角度阐述了北戴河海滩养护区域自然环境条件.北戴河海岸属于岬湾沙质海岸,具备岬湾养滩的天然条件,发育多条断续分布的水下沙坝,原滩剖面为侵蚀性剖面;西海滩蚀退速率＞2 m/a,属于严重侵蚀岸段;波浪的强浪向NNE和ENE,常浪向S,潮流为NE —SW向的往复流,沿岸泥沙净输沙方向为NE— SW向.洋河浅海泥沙中值粒径为0.31～0.58 mm,物化性质均符合养滩需求,为理想沙源.通过构建合适的人工岬头和离岸潜堤配合人工养滩可以恢复受蚀的海滩. 相似文献
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海滩排水管建设对海滩环境影响较大。以厦门会展中心连岛沙坝式排水管头工程影响海滩演变为例,研究连岛沙坝式海滩排水管头对海滩地形稳定性和沉积的影响。1)通过对研究区连岛沙坝式管头附近海滩10条剖面进行分析,研究管头附近海滩滩肩宽度、滩面坡度和单宽留存沙量等剖面形态变化特征。测量数据分析表明,无管头保护滩面高程降低,滩面坡度总体变陡,滩肩蚀退严重;受管头保护滩面高程上升,坡度变缓,滩肩宽度略有减小,剖面单宽沙量留存比例大于1。2)2012-2016年多期岸线及管头边界线变化结果表明,工程施工后,排水管身始终被沙体覆盖,一年后部分管头被沙体覆盖,最终管头被覆盖率稳定在70%以上。3)会展管头附近海滩潮上带和高潮带沉积物自北向南运移,低潮带则相反;潮上带和中潮带上部沉积物从管头所在"连岛沙坝"向两侧海滩输移,而低潮带和中潮带下部输移方向相反。沉积物粒径由岸向海逐渐变粗,越靠近管头,沉积物粒径呈变细趋势。最后讨论了引起管头局部海滩地形地貌变化的主要因素。 相似文献
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《应用海洋学学报》2015,(1)
通过对厦门香山-长尾礁养护后海滩的地形地貌和沉积物的变化进行研究,分析了养护后海滩的演变特征,发现该海滩养护后第一年内海滩平面和剖面变化最剧烈,滩肩外缘线和0 m线蚀退量最大,滩肩外缘线平均蚀退20.0 m,最大蚀退量达30.0 m,0 m线平均蚀退8.0 m,最大蚀退量达12.8 m,海滩滩面变陡,坡度从初始的3.5°变成了6.4°,滩面沉积物从0.30~0.66 mm变粗到1.46mm,之后趋于一个相对稳定的态势.应用经验正交函数(EOF)提取香山-长尾礁海滩自2009年4月至2014年3月竣工后60个月内15次的剖面监测数据中的主要空间模态和时间模态信息来分析海滩剖面的时空变化特征,结果表明该海滩有两个主要模态,第一模态是滩肩剖面和沙坝剖面的转换,其贡献率为77.72%,第二模态表现为大潮高潮位的侵蚀性滩角,该模态贡献率为13.53%.采用GSTA模型进行泥沙净运移趋势分析,结果显示该海滩泥沙总体上呈向岸运移的趋势,说明近年来养护后的海滩基本处于稳定状态.海滩养护5a后,后滨填沙保存88%,养护后的海滩形态与预期的形态相近,养滩效果良好. 相似文献
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不同沉积物养护海滩对台风响应的差异性研究 总被引：2，自引：2，他引：0
本文通过对厦门天泉湾人工卵石滩和会展人工沙滩在1614“莫兰蒂”超强台风影响前后的典型剖面监测，结合水文动力要素的观测和数值模拟，计算了台风影响过程的波浪场、总水位，分析了剖面形态和台风过程的剖面平均变化量。结果表明，强潮海岸人工卵石滩与人工沙滩对台风响应的特征明显不同，人工卵石滩横向上大部分卵石向岸输移堆积，滩面侵蚀，滩肩堆积形成更高的风暴滩肩，坡度明显变陡。而人工沙滩则表现为明显的沉积物离岸输运，上部滩面侵蚀，下部滩面淤积，滩面坡度明显变缓，受台风登陆后的强烈向岸风作用，滩肩顶有所夷平，滩肩高度变化很小。海滩滩肩在台风过程中是否侵蚀与台风登陆和影响过程的总水位(天文潮、风暴增水、波浪爬高)密切相关，两个人工海滩的风暴响应模式均为冲蚀；台风影响过程中，波浪能量相对强、滩面坡度相对陡的人工卵石滩比人工沙滩的剖面平均变化量小，对于台风的响应程度小，在强侵蚀高能海岸采用砾石等粗粒径沉积物进行海滩养护是减缓砂质海滩侵蚀的一种有效手段。 相似文献
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实施人工岬角和海滩养护的软硬措施相结合的方法是探索解决海滩侵蚀问题的新举措之一。基于验证良好的水动力模型建立了泥沙输运和海床演变模型,对秦皇岛市新开河口至南山岸线海滩经整治修复工程实施后的泥沙输运和海床演变规律进行模拟分析。结果表明:大潮与常浪耦合作用下,研究区域周围海域流速整体上落急时刻大于涨急时刻,沙坝掩护水域的流速较弱,波浪在沙坝处增强并在沙坝后破碎并减弱;在沙坝处出现高悬沙浓度区域,悬沙浓度分布主要由底床切应力控制,部分受水动力影响。大潮与强浪耦合作用下,在沙坝处出现远大于常浪时的增强水流(波生流),方向与强浪向一致,波浪在沙坝处已破碎且沙坝对强浪的削减效率大于常浪;与常浪作用下不同,悬沙浓度场在强浪作用下沙坝处没有出现明显的高浓度区域。波流耦合作用下,人工岬角单独存在时护岸效果有限,工程实施后在人工岬角和人工沙坝的配合下,沙坝处侵蚀而沙坝后侧掩护区域淤积,沙坝起到了有效养护海滩的作用。 相似文献
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根据2011年在海阳万米海滩岸段与威海国际海水浴场岸段调查获得的夏、冬两季海岸实测地形剖面与沉积物粒度数据,并收集相关水文资料,对南北两海岸地貌与沉积差异性进行分析,探讨了半岛东部南北岸典型砂质海岸动力环境的差异。研究结果表明,南部海岸宽广平缓,发育滩脊、滩肩、沙波纹等地貌,沉积物在水下岸坡上段以中粗砂、中细砂为主,水下岸坡以下段以粉砂、黏土质粉砂为主;北部海岸地形陡,发育滩肩陡坎、水下沙坝等地貌,沉积物以砾质砂为主。导致这些差异的动力为风、波浪、潮汐及沿岸流堆积。 相似文献