我国三类典型海岸工程对相邻海滩的影响研究

发布时间：2020-07-05 22:56

【摘要】：我国海岸带是世界上发展最快和最具经济活力的区域之一,随着经济的发展,为满足大规模近海资源的开发利用需求,各类海岸工程如雨后春笋般出现。我国自然岸线中砂质海滩分布范围较广,随着时间的推移,海岸工程的建设对海滩造成了不同程度的负面影响。基于我国海岸工程建设前期缺乏对相邻海滩影响的论证分析,通过对我国典型海岸工程相邻海滩的调查研究,进而分析总结不同类型海岸工程对相邻海滩的影响特征,这对我国海滩保护以及海岸工程建设管理具有重要意义。海岸工程按照工程构筑物与岸线的位置关系主要可以分为顺岸工程、垂岸工程和离岸工程三种类型。在我国诸多海岸工程类型中,硬式护岸、渔港工程以及离岸人工岛三类海岸工程具有数量较多、分布较广的特点,本文选择顺岸硬式防护工程、渔港防波堤垂岸工程以及人工岛离岸工程为研究对象,以青山湾护岸、崇武中心渔港防波堤和南海明珠人工岛三个实际工程相邻海滩的现场调查资料为基础,运用地质地貌调查、海滩岸线和剖面测量、卫星影像图对比分析等相结合的研究方法探讨了三类海岸工程对相邻海滩岸线形态和剖面形态的影响机制和原因,并得出如下结论:1)硬式护岸主要对相邻海滩产生两类影响:一类是对护岸前海滩产生影响,护岸阻挡了海滩后滨陆源补给,泥沙不断向海运移,使护岸前海滩整体下蚀,护岸底部掏蚀最为严重;另一类是护岸的修建使沿岸输沙下游岸段侵蚀后退,上游侵蚀来沙往往是沿岸输沙下游海滩发育的物质来源,护岸的修建阻碍了下游岸段泥沙补给,造成下游岸段沿岸输沙收支失衡,岸线侵蚀后退。护岸下游海滩剖面中潮带附近坡度变陡,整体表现为下蚀。2)渔港防波堤工程对相邻海滩产生两方面影响:一是防波堤阻挡入射波浪,使港区内形成波影区,波影区内动力条件减弱,泥沙逐渐淤积;二是渔港防波堤的建设往往阻挡单一方向入射波浪,破坏输沙平衡,使原本处于输沙平衡状态的海滩沿单一方向输沙,沿岸输沙下游岸段由于缺少泥沙补给,岸线侵蚀后退。从剖面形态变化来看,侵蚀岸段,岸线后退,剖面总体下蚀;淤积岸段,滩肩淤涨,中潮带坡度变缓,整体向海淤进。3)人工岛由于岛体大小、离岸距离及相对位置的不同,相邻海滩在其影响下主要形成沙岬和连岛沙坝两种形式的突出体。若波影区范围内泥沙淤积形成沙岬,沿岸输沙下游岸段沙源补给不足,岸线侵蚀后退;若波影区内泥沙淤积至人工岛岛体,形成连岛沙坝,连岛沙坝将完全阻断沿岸输沙下游岸段的泥沙补给来源,下游岸段将发生更大范围的侵蚀后退。4)硬式护岸是用固化的人工构筑物取代了可以自我调节的自然系统,对于硬式护岸对海滩产生的一系列负面影响,可以通过海滩修复、种植防护林等方式,并配合适当的硬式海岸工程,“软”“硬”结合对侵蚀海岸进行修复,维持海滩自然系统的完整性;对于渔港防波堤和离岸人工岛的建设,前期应当通过数值模拟、实地调查等一系列手段预测工程对海滩稳定性的影响,并结合人工补沙等方式逐渐恢复海滩自然属性,维持海滩稳定性。
【学位授予单位】：国家海洋局第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P753
【图文】：

示意图,研究技术,路线,示意图

图 1.3 本文研究技术路线示意图.4 研究方法与手段1）资料收集：到研究地区相关的管理部门或相关单位进行调访和收集有关史资料、文字报告、图件或其他材料，了解研究区水文、地质条件以及海岸工建设相关数据信息。2）地质地貌调查：本文研究以野外观测为基础，对海岸工程相邻海滩进行地调查，包括对沙滩的物质组成、地质构造背景以及对前滨、后滨等地貌单元滩面的微地貌进行观测，主要通过描述、拍照等手段观察海岸工程修建前后的形地貌变化。3）岸滩剖面测量：在野外踏勘过程中选定有代表性和合适观测点，利用 GPS位，埋设固定桩，利用 RTK 仪在最低潮时段进行水上测量。根据野外测量数

地貌图,海滩,略图,地貌

图 2.1 青山湾海滩位置、海岸形态及地貌略图（刘建辉，2010）研究区海底地形由西北向东南逐渐倾斜，最大水深 22.7m，近岸水深小于m 区域海底地形坡度较大，平均坡度为 6.0‰。另外，海湾近岸海区中有南洋屿、小洋礁和半羊礁等岛礁分布。2）气候概况根据崇武气象站（24°54′N，118°55′E）实测资料统计，该区域多年平均气温为 19.9 ℃，最热月为 8 月，最冷月为 2 月，历年极高气温 37.0 ℃，极低温为㧟0.3℃；多年平均降水量为 977.5 mm，主要集中在 4~9 月份，其中以 6 月最多；青山湾及附近海域强风向为 N、NE，最大风速 32.6 m/s，常风向为 NNE，频率为 28%；夏季风向主要为 SSW，其他季节以 NE 或 NNE 为主，最大频率达 45%。各风向多年（1976～2005 年）平均风速及频率统计结果见表 2.1。

卫星影像图,卫星影像图,海滩,不同时期

图 2.2 青山湾海滩不同时期卫星影像图对比2.1.3 青山湾海滩剖面形态对护岸的响应青山湾共设设了 10 条监测剖面，剖面布设位置如图 2.3 所示，剖面布设的详细信息见表 2.3。分别于 2016 年 7 月 14 日、2016 年 10 月 10 日和 2017 年月 28 日进行了三次剖面监测，选取位于海滩东部、中部和西部的 P2、P6、P9 三个剖面作为分析对象，其剖面变化如图 2.4~2.6 所示。

【参考文献】