第6章 沙质岸滩演变(2版)
粉沙质海岸的界定、泥沙运动特点及其防护措施
粉沙质海岸的界定、泥沙运动特点及其防护措施问题的提出中国海岸线绵长,海岸类别丰富。
海岸工程中通常将海岸分为以下几类：基岩海岸、砂(砾)质海岸、淤泥质海岸、生物海岸,其中砂(砾)质海岸和淤泥质海岸又统称为平原海岸。
平原海岸底质的可挖性好，易满足建港辟航的要求，但床质又具有活动性，港航工程建成后易发生淤积，因此，港航工程界对平原海岸特征和海岸泥沙运动特性十分关心。
港航工程中通常以床面泥沙的中值粒径D50作为海岸分类的指标,早期以0.05mm为分界线,大于0.05mm的为沙质海岸;小于0.05mm 的为淤泥质海岸。
近期又进一步将床面泥沙D50≤0.031mm的海岸称为淤泥质海岸, D50≥0.125mm的海岸称为沙质海岸,介于0.031mm和0.125mm之间的海岸定名为粉沙质海岸。
我国漫长海岸线上散布着不少粉沙质海岸段,如辽东、冀北、鲁东、苏北、浙东等海岸均有粉沙质海岸段。
，这些地区是我国沿海经济发达区，有强烈建港辟航的要求。
因此，界定粉沙质海岸和研究粉沙质海岸泥沙运动对于发展我国沿海经济、加速港航建设、提高海岸泥沙研究的科学水平有重要意义。
长期以来,人们对沙质海岸和淤泥质海岸的泥沙运动研究较多,成果丰富,工程实例也较多。
但对粉砂质海岸的泥沙运动研究较少,缺乏工程实例。
以往港航建设轻易不敢涉足粉沙质海岸区,因为这类海岸床沙的活动性大,风浪作用下底沙极易起动运移,风浪减小后又极易沉积,开敞航道极易发生强淤或骤淤。
粉沙定向运移在河流冲淤、堤坝、海岸码头、潮滩围垦等工程中是一个非常重要的问题,特别是在海岸侵蚀方面起着决定作用。
粉沙质海岸的界定正确定义粉沙质海岸是研究粉沙质海岸泥沙运动的第一步，必须科学地界定粉沙质海岸和淤泥质海岸以及粉沙质海岸和沙质海岸之界的分界线。
1）粉沙质海岸和淤泥质海岸的分界。
由于海岸分类中惯用d50作为分类指标，因此，粉沙质海岸与淤泥海岸的分类界限应定在d50＝0.031 mm，并要求d40＞0.031 mm。
砂质海岸生态修复技术规程说明书
组织机构和人员指导机构自然资源部海洋预警监测司编制单位自然资源部第三海洋研究所河海大学自然资源部海岛研究中心河北省海洋地质资源调查中心国家海洋环境监测中心自然资源部第二海洋研究所浙江水利科学研究院鲁东大学自然资源部海洋减灾中心自然资源部南海海域海岛中心自然资源部北海生态中心编制组成员戚洪帅，蔡锋，何岩雨，张弛，于帆，刘根，张甲波，刘建辉，朱君，时连强，李团结，王伟伟，曹超，韩宇，赵绍华，李元，雷刚，陈新平，杜明，曹惠美，郑吉祥Contents 1. 适用范围012. 术语和定义023. 修复原则054. 总体技术流程065. 砂质海岸现状调查085.1 调查目的085.2 调查内容和方法086. 问题诊断与修复适宜性评估186.1 问题诊断186.2 修复适宜性评估197. 修复目标与修复方式208. 修复方案选择218.1 砂质海岸修复考量因素218.2 砂质海岸修复剖面设计228.3 砂质海岸修复平面设计308.4 砂质海岸修复填沙设计348.5 辅助构筑物设计418.6 后滨沙地植被修复设计438.7 后滨沙丘修复479. 监测、效果评估和适应性管理499.1 修复工程监测499.2 修复效果评估569.3 砂质海岸修复社会经济效益评估6110. 砂质海岸修复经典案例69附录砂质海岸的知识84规范性引用文件114参考文献115前言为贯彻落实习近平总书记2018年10月10日在中央财经委员会第三次会议上的讲话精神，提高自然灾害防治能力，自然资源部会同有关部门全面启动了海岸带保护修复工程建设，开展海洋生态保护修复、沿海防护林修复、新建和达标加固海堤及生态化建设以及连岛海堤、围海海堤或海塘整治改造，提升抵御台风、风暴潮等海洋灾害能力。
为了指导和规范工程项目建设，自然资源部海洋预警监测司组织相关技术机构，编制形成了21项海岸带生态减灾修复系列标准，构建了工程技术方法体系。
近年来，全国海岸带保护修复工程有序推进，取得了良好的减灾效益、生态效益、社会效益、经济效益，有效提升了沿海地区抵御台风、风暴潮等海洋灾害能力。
辽东湾绥中海岸侵蚀研究
１ 区域 概 况
辽东 湾西岸 属 于辽西 低 山丘 陵 区西 南缘 ， 于新 华 夏第 三 巨型 隆起 带 ， 内分 布数 条 处 区 规模 不大 ， 行 分布 的华 夏系东北 向断裂 ， 平 如锦 州一 兴 城断裂 和 马 圈山一 塔 山断裂 等 。地
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第２卷 期 ６ 第１
文章 编 号 ：０ ２ ３ ８ （ ０ ７ ０ ・０ １ ０ １ ０ — ６ ２ ２ ０ ） １０ ０ — ５
海 岸 工
程
２７ 月 ０ 年３ ０
辽 东湾绥 中海 岸 侵 蚀 研 究
王玉广 ， 宪文， 凯 ， 张 贾 王权 明
淤 长期 主要在 ２ 世 纪 ６ Ｏ Ｏ年代 以前 ， 个 时期 河 流径 流 量 大 ， 海 泥 沙量 大 ， 源 丰 这 人 物 富。据统 计 ， 六股河一 山海 关 之 间 的 河 流 ， Ｏ世 纪 ６ ２ Ｏ年 代 初 径 流 量 最 大 （ ． ８ × １ 。 ３２６ ０ ｍ。 ，０年代 径流 量 最 小 （ ． １ ）５ １ ９ ５×１ 。 ） 年 输 沙 量 最 大 值 出 现 在 ５ ０ ｍ。 ｉ Ｏ年代 初 ， 值 为 均
Ｉ 向平原 区逐 渐增厚 。 Ｔ Ｉ 绥 中海 岸位 于辽东 湾湾顶 附 近 ， 处海 域 潮 流较 弱 ， 波 浪 长 期作 用 下 ， 成 了环 海 所 在 形
寺角 咀与强 流河 之间 岬角 弧形 海 岸 ， 流河 河 口以东 为 平直沙 质 海 岸 ， 向大 致为 Ｅ 。 强 走 ＮＥ
及 岸滩 变化 的基本 格局 。
３ 海 岸侵 淤 规 律
海岸动力学复习提纲
第一章1.▲按波浪形态可分为规则波和不规则波。
2.按波浪破碎与否波浪可分为：破碎波，未破碎波和破后波3.★根据波浪传播海域的水深分类：①h/L=0.5深水波与有限水深波界限②h/L=0.05有限水深波和浅水波的界限，0.5>h/L>0.05为有限水深；h/L≤0.05为浅水波。
4.波浪运动描述方法：欧拉法和拉格朗日法；描述理论：微幅波理论和斯托克斯理论5.微幅波理论的假设：①假设运动是缓慢的u远小于0，w远小于0②波动的振幅a远小于波长L或水深h，即H或a远小于L和h。
6.(1)基本参数：①空间尺度参数：波高H:波谷底至波峰顶的垂直距离；振幅a:波浪中心至波峰顶的垂直距离；波面η=η(x,t):波面至静水面的垂直位移；波长L:两个相邻波峰顶之间的水平距离；水深h:静水面至海底的垂直距离②时间尺度参数：波周期T：波浪推进一个波长所需的时间；波频率f：单位时间波动次数f=1/T；波速c：波浪传播速度c=L/T(2)复合参数：①波动角(圆)频率σ=2π/T②波数k=2π/L③波陡δ=H/L④相对水深h/L或kh7.(1)势波运动的控制方程（拉普拉斯方程）：(2)伯努利方程：8.定解条件（边界条件）：①在海底表面水质点垂直速度为零，②在波面z=η处，应满足两个边界条件：动力边界条件：自由水面水压力为0；运动边界条件：波面的上升速度与水质点上升速度相同。
自由水面运动边界条件：③波场上、下两端面边界条件：对于简单波动，常认为它在空间和时间上呈周期性。
9.①自由水面的波面曲线：η=cos(kx-σt)*H/2②弥散方程：σ2=gktanh(kh)③弥散方程推得的几个等价关系式：L=tanh(kh)*gT2/(2π),c=tanh(kh)*gT/(2π),c2=tanh(kh)*g/k10.★弥散（色散）现象：水深给定时，波周期愈长，波长愈长，波速愈大，这样使不同波长的波在传播过程中逐渐分离。
这种不同波长（或周期）的波以不同速度进行传播最后导致波的分散现象称为波的弥散（或色散）现象。
南黄海辐射沙洲岸滩演变动态特征研究
南黄海辐射沙洲岸滩演变动态特征研究南黄海辐射沙洲位于江苏海岸中部,发育有面积宽广的淤泥质海岸潮间带浅滩,动力条件复杂、岸滩淤蚀变化频繁,岸滩冲淤演变研究不仅能够揭示该区域的岸滩变化过程、机制和趋势,还可以为海洋资源开发保护、海洋工程建设以及海岸带综合管理提供科学依据。
本文在综合整理南黄海辐射沙洲海域已有相关研究数据与成果的基础上,基于遥感、GIS以及DSAS分析模块,辅以实测地形数据验证,对南黄海辐射沙洲海域最近二十年的Om线以上潮滩面积变化过程以及岸滩冲淤演变特征进行研究,结合水文动力特征、泥沙来源和潮滩围垦工程建设等,分析岸滩冲淤演变的驱动因素,在此基础上,预测了岸滩演变的趋势。
论文通过遥感水边线与潮位校正技术推算了平均高潮线、平均低潮线以及0m等深线,并进行岸滩冲淤演变研究。
结果表明,研究区内最近二十年间岸滩坡度基本稳定,但岸滩开始出现陡化趋势。
1995-2015年间人工岸线全面向海推进,岸线平直化趋势明显。
1995-2015年沿海滩涂围垦不断增加,起围高程不断降低,至2009年基本全部位于平均高潮位以下,逐渐向平均低潮位扩张。
平均低潮线于1995-2015年间在辐射沙洲北翼的射阳河口至斗龙港岸段全面侵蚀,并于2002-2009年侵蚀范围逐步扩大南移,使得该岸段由传统的淤长海岸逐步过渡到淤蚀过渡段。
研究区1995-2015年0m等深线所在的潮下带基本上遭受全面侵蚀,除岸外沙脊掩护的王港新闸至小洋口岸段。
0m等深线在1995-2009年侵蚀不断加剧,而在2009-2015年则明显减缓。
1995-2015年的二十年间,整个研究区内的Om线以上潮滩面积总体变化不大,特别是2002-2015年间基本保持不变。
从岸滩冲淤变化的时间特征来看,研究区1995-2002年大部分岸段淤长,只有部分发生侵蚀,2002-2009年侵蚀加剧,而2009-2015年岸滩侵蚀逐渐减缓,因此2002年附近有可能是研究区岸滩冲淤变化的时间拐点。
潍坊沿海防护堤人工沙滩设计及岸滩演变分析
浅谈潍坊沿海防护堤人工沙滩设计及岸滩演变分析张祖臣山东港通工程管理咨询有限公司摘要潍坊海岸位于山东半岛北部，,以来自开阔外海的NNE向风浪为优势海岸动力。
潍坊海岸类型属粉砂质海岸，以粉土、粉质粘土等为主，目前海岸总体处于相对平衡发展阶段。
对潍坊地区海岸地貌、海岸动力及泥沙运动的调查研究，总结潍坊海岸及其周边不同类型海滩的特点，提取其海滩参数。
依据处于不同发展时期的自然海滩形成演变的条件和规律，设计构建潍坊沿海防护堤人工沙滩的关键参数。
设计海滩总长度约1600m，宽度约200 m（沙滩设计高水位以上宽约120 m，沙滩潮间带宽约为80 m），设计高水位以上沙滩的顶面高程由5.0 m逐渐下降到2.64 m，坡度为1:50(局部1:25)，潮间带沙滩顶面高程由2.64 m逐渐下降到﹣0.03m,坡度为1:25，相对高度约5 m，填砂M为，以粒径 mm的砂为主,总填砂量 m3。
从滩面物质和滩面坡度两个关键方面，检验设计海滩的稳定性。
主题词海岸海滩人工沙滩海滩参数潍坊海滩是泥沙在激浪带的堆积，是由激浪作用形成的。
受岸线走向、开敞程度、当地波况和泥沙供应状况以及初始地形的控制，海滩表现出不同的结构与动力地貌特点。
对海滩结构、泥沙运动和海滩演变动态的研究，在海岸理论和开发利用方面均有重要意义。
本文以渤海湾潍坊地区典型的粉砂质海岸为例，分析探讨海岸与海滩特点，以及人工沙滩的设计研究和应用。
一、研究区概况潍坊人工沙滩位于潍坊沿海防护堤二期工程桩号K5+423到K7+000间堤段外海侧，依靠防护堤面朝大海，向北敞开。
在防护堤向海侧，海底平坦、地貌单一，为波场作用区。
受季风影响，潍坊沿海防护堤二期地区冬半年（10月～次年4月）盛行风；下半年(5月～9月)盛行风。
全年向风频率最高，为﹪，月受冷空气的影响往往产生大风，冷空气大风多为风。
（还要考虑台风大小及台风大风风向）潍坊沿海防护堤的风浪特征和风况（一致或不一致）冬半年近岸海区风浪以向为主，平均波高m,曾出现过m的最大波高；下半年主要为向风浪，平均波高m,最大波高m。
第六章岸滩演变
变态模型
• 变率不大于5。
第五节 岸滩演变的研究方法
三、岸滩演变的数学模拟
1、三位岸滩演变模型 三维岸滩演变的基本方程
模型组成：
• • • 波浪场计算 近岸流场计算 泥沙输送与岸滩演变的计算
缺点：
• • 计算机内存要求高，耗时长 只限于岸滩地形局部、短期变化
第五节 岸滩演变的研究方法
三、岸滩演变的数学模拟
第三节 岸线形状和岸线变形
一、海岸分类(Q1—in,Q2—out)
堆积性海岸 Q1>Q2
•海岸泥沙堆积 •岸线前进
侵蚀性海岸 Q1<Q2
Q1=Q2
•输沙平衡 •不冲不淤
堆积性海岸 Q1g=Q2g=0
•输沙率处处为零 •静态平衡
侵蚀性海岸 Q1n=Q2n=0
•没有冲刷与淤积 •第一种动态平衡
第二节 海滩剖面的变化
二、海滩剖面变化规律
风暴剖面：风暴盛行期间，海滩的上部被侵蚀，泥沙被运到离岸区堆 积而形成的剖面形状
• 近岸区海滩坡度变缓； • 海岸受到保护 • 特征：沙坝形成
滩肩坡面
• • • • 风暴季后形成 近岸区坡度较陡 光滑，滩肩宽 适应于相对平衡形式
第二节 海滩剖面的变化
二、海滩剖面变化规律
参数α与β的关系
第三节 岸线形状和岸线变形
毛里塔尼亚海岸地形图
第三节 岸线形状和岸线变形
三、岸线的长期自然演变
连岛沙堤形成过程
离岸岛与岸线间地形变化的几何关系
第四节 海岸工程建筑物引起的岸滩演变
一、建筑物前的局部冲刷
第四节 海岸工程建筑物引起的岸滩演变
一、建筑物前的局部冲刷
类型Ⅰ
• 建筑物在岸线附近，冲刷坑很快被重新淤满
海岸动力学
海岸动力学海岸动力学这门课是海岸方向的基础课程，是港口航道与海岸工程专业的一门重要专业基础课，是学习水运工程规划、港口工程和海岸工程等专业课的先修课程，目标是认识与掌握海岸动力因素（包括波浪、近岸波浪流和海岸带潮波）的基本理论和海岸泥沙运动（包括沙质和淤泥质海岸）的基本规律及其岸滩演变，在港口选址、港口与航道工程的平面布置，港口与航道的回淤分析及海岸工程的环境影响等方面有一定的基础知识，往后无论是做哪个方向的海洋相关学科应该都会涉及到一些，甚至以之为核心，为学习专业课程以及今后从事科学研究打下基础。
海洋动力学（marine dynamics），研究海洋力场及其引起的各种机械运动的学科。
海洋力场包括大气界面层的力场、海洋水体的力场和海底岩层的力场。
在大气界面层中，主要是海-气相互作用所引起的海洋气象和物质迁移；海底岩层的力场，主要是因海底扩张、火山爆发、壳层塌陷或断裂等引起的动力学效应；海洋水体的力场引起的各种运动过程，是海洋动力学中的基本内容。
海洋动力学内容包括动力因素和泥沙运动及岸滩演变两大部分。
前者包括波浪、近岸波生流和潮流运动；后者包括沙质和淤泥质的泥沙起动、输沙率和变形等。
对地貌特征和防护措施也做了简要介绍。
海洋动力学是海洋物理学的一个重要分支，主要研究海水的各种运动规律，地形地貌的变化及产生这些变化的动力因素。
这些研究对防护、港口建筑等都有密切的关系。
建坝等人类活动导致长江入河口泥沙锐减，三角洲前缘对来沙减少有敏感响应根据大通站系列资料，确认长江泥沙自1960s以来在0.01的显著水平上呈减少趋势。
研究发现：泥沙减少的原因是建坝等减沙因素超过植被破坏的增沙因素；目前，被拦在水库中的泥沙累计达8.5亿t/a；2003～2005年，三峡水库拦沙1. 5亿t/a，坝下侵蚀不足以补偿，入河口泥沙减少0.85亿t/a。
系列测深资料和典型潮滩段面连续观测的研究发现，三角洲前缘淤涨速率正在急剧下降，局部已出现蚀退。
鲁卜哈利沙漠的特点及成因
鲁卜哈利沙漠的特点及成因
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地处阿拉伯半岛南部的鲁卜哈利沙漠是世界上最大的流动沙漠,其沙丘的移动主要由季风引起,并且由于风向和主流风的差异,沙漠的沙丘被分成3个类型区,即东北部新月形沙丘区、东缘和南缘星状沙丘区、整个西半部线形沙丘区。
对于鲁卜哈利沙漠的成因,国内外一直缺少系统的研究。
通过对现有资料的分析,可以发现气候、地形、古地理等自然因素是影响鲁卜哈利沙漠形成的主要因素,人类的影响不明显。
地处阿拉伯半岛南部的鲁卜哈利沙漠是世界上最大的流动沙漠,其沙丘的移动主要由季风引起,并且由于风向和主流风的差异,沙漠的沙丘被分成3个类型区,即东北部新月形沙丘区、东缘和南缘星状沙丘区、整个西半部线形沙丘区。
对于鲁卜哈利沙漠的成因,国内外一直缺少系统的研究。
通过对现有资料的分析,可以发现气候、地形、古地理等自然因素是影响鲁卜哈利沙漠形成的主要因素,人类的影响不明显。
鲁卜哈利沙漠 特点 成因沙漠与绿洲气象杨兴华 何清 陈向军 [1]中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002 [2]新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐8300542008第六图书馆
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下篇第六章海岸地貌
地质地貌学· · 下 第六章
第三节 海蚀作用与海蚀地貌
一、海蚀作用
海蚀作用在基岩海岸表现较明显
（一）波浪冲击和空气压缩作用
波浪冲击可直接作用，也会使岩石裂隙和节理 中的空气受到压缩，对岩石施加巨大的压力，而 退水时，压力骤减，如此，反复进行作用，崖壁 岩石破碎 ，海岸受蚀泵解，形成陡峻侵蚀海岸。
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第四节 海岸带泥沙运动 及其地貌
海岸带碎屑物在波浪和重力作用下运动。有些颗 粒仅做往返运动不显著位移，大多数颗粒因往返运 移的距离不等而发生了位移，颗粒位移的发拿过西 可分横向位移和纵向位移。当波向线与岸线垂交时， 颗粒垂直于岸线做横向移动；波向线与岸线斜交时， 颗粒不仅向岸或离岸，海岩岸线做纵向移动。多数 时候因颗粒的横向和纵向运移相结合。
地质地貌学· · 下 第六章
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第一节 海岸的动力作用
一、波浪作用
波浪是塑造海岸地貌最普遍和最重要的外营力。
（一）深水波浪的特性 1、成因
海洋中的波浪主要由风力作用形成。水质点在风 力、重力、水压力、表面张力相互作用下，作近于 封闭的圆周运动，海面相应地产生周期性起伏，形 成波峰和波谷。
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第五节 海岸堆积地貌
一、砾石海滩
砾滩由不同粒级和不同形状的砾石所组成。范围不大； 经济价值不高（缺少营养，贝类生存不了）；坡度 一般较大；宽度较窄（与坡度较大相关）；主要在 基岩海岸由于崩塌破碎形成。一般只分布在有砾石 供应的海崖和小河河口附近。
Photograph by Peter L. Kresan
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琼州海峡罗斗沙岛岸滩演变分析
央潮 流深槽 及东 西两 端两个 潮 流三 角洲组 成 。深 槽 是潮 流强 烈 冲刷 的地方 ， 内地形 起伏 不定 ， 槽 深槽 主槽水 深 大 于 ８ ０ｍ。琼 州海峡 东 口， 在水 深 ３ 以 内发 育着 一个 潮 流三 角洲 。其 间 浅滩 和 水道 相 间分 布 ， 们从 ０ｍ 它
塔Ｉ 全。通过分析地貌特征、 憔 潮
流 以及 泥 沙 运 动 特 征 ， 罗 斗 沙 附 对 近 岸滩 演变 和０—１ ； 修 回 日期 ：０６ ２ ９ ２０ —１ ６ ２０ —１ —１ 基 金 项 目 ： 南 省 自然 科 学 基 金 项 目（２Ｊ４０ ） 湖 ０ Ｊ ２ ８ Ｙ
罗 斗 沙 岛 位 于 琼 州 海 峡 东 侧
（ Ｉ ， 屿 呈 长 条 形 分 布 ，１９ 图 ）岛 ９７
年在 罗斗 沙岛 西北部 建成 罗斗 沙灯
塔 ， 塔 塔基 距 离 海 岸线 约 １０ｍ。 灯 ０
近年 由于 在 风 暴 潮 、 浪 水 流 的作 波 用下 ， 岛屿西北 侧 发生 严重 侵蚀 ， 靠 近灯塔 段 岸 线 后 退 ， 目前海 岸 线 距 离灯塔 塔基 仅 ３ 严 重威 胁 着 灯 ０ｍ，
１ ／ ， ９ｍ ｓ而最 大风 速 出现 在 Ｅ Ｅ向 ， ２ ／ ， 频率 为 ８ Ｓ 约 ５ｍ ｓ年 ％。
１４ 水 文特征 ．
１４ １ 潮汐 ．．
高程 系统采 用 ８ ５国家高 程高 程基 面 。由于琼 州海 峡 的东 端 为 南海 ， 于不 规 则半 日潮 ， 口的北 部 湾 属 西
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第 ２ 卷第 １ ８ 期
波浪动力因素变化对沙质岸滩演变的影响
波浪动力因素变化对沙质岸滩演变的影响
波浪动力是指海浪对岸滩的冲刷和侵蚀作用。
因此，波浪动力因素变化会对沙质岸滩的演变产生重要影响。
以下是一些常见的波浪动力因素及其对岸滩演变的影响：
1. 波高：波高是指海浪的垂直高度。
较高的波浪会带来更强的冲刷力，可引发沙滩的退却和侵蚀，特别是在暴风影响下。
反之，较低的波浪会减弱冲刷力，有利于沙滩的积聚和成长。
2.波周期：波周期是指两个相邻波峰的时间间隔。
较短的波周
期会增加波浪的冲刷力，导致沙滩的侵蚀和退却。
而较长的波周期则减弱了冲刷力，有利于沙滩的积聚和成长。
3. 波浪方向：波浪的方向决定了波浪对岸滩的冲刷作用的方向。
当波浪持续冲击同一方向时，会引发沙滩的侵蚀和退却。
然而，当波浪方向发生变化时，会使得沙滩发生移动和重新分布，可能导致岸滩沙质的重新堆积。
4. 波浪能量：波浪能量是指波浪对岸滩的能量传递。
较大的波浪能量会带来更强的冲刷力，促使沙滩的退却和侵蚀。
而较弱的波浪能量则减弱了冲刷力，有利于沙滩的积聚和成长。
总的来说，波浪动力因素的变化会直接影响沙质岸滩的演变。
不同的波浪特征和能量传递方式会导致岸滩的侵蚀或积累，从而影响沙滩的位置和形态。
在实际应用中，了解并考虑这些波浪动力因素对岸滩演变的影响，有助于有效的管理和保护沙质岸滩资源。
沙质海岸突堤下游岸滩演变数值计算
沙质海岸突堤下游岸滩演变数值计算沙质海岸环境不仅是全球海岸环境中占有重要地位，而且还具有极为丰富的物种多样性，并对许多滨海活动具有重要影响。
沙质海岸突堤下游岸滩是一种典型的沿海演变系统，它包括潮汐、涨落潮、风暴波浪和海洋等多种影响因素。
有关沙质海岸突堤下游岸滩演变的研究是不断发展的。
然而，实际中，由于混沌性和多元性的特点，岩性物质沿岸滩环境的演变行为在时间、空间变化中呈现出复杂的规律性。
因此，建立可靠的数学模型来表征沙质海岸突堤下游岸滩演变过程，是研究其特点和演变行为的重要方法。
在沙质海岸突堤下游岸滩演变过程中，静止和运动的物质都具备特定的能量谱。
因此，可以建立一个动能位能转换模型来描述沙质海岸突堤下游岸滩的演变过程，该模型可以从更高的能量水平中表征潮汐作用、涨落潮作用、风暴波浪作用以及海洋等物理环境，从而更准确地描述沙质海岸突堤下游岸滩演变行为。
此外，对于沙质海岸突堤下游岸滩演变过程，可以利用数值模拟方法，利用相应的数学模型来定量描述沙质海岸突堤下游岸滩演变的行为，从而更好地分析沙质海岸突堤演变过程的影响因素及其变化规律。
为了准确的模拟沙质海岸突堤下游岸滩演变过程，首先需要建立一个可靠的数学模型，以描述沙质海岸突堤下游岸滩演变过程中的动能与位能之间的联系，该模型必须考虑沙质海岸突堤下游岸滩演变过程中的潮汐、涨落潮、风暴波浪以及海洋等物理环境。
其次，可以利用数值模拟方法，利用相应的数学模型计算沙质海岸突堤下游岸滩演变过程中的能量转换，以及沙质海岸突堤下游岸滩演变的数值结果。
最后，分析沙质海岸突堤下游岸滩演变过程中的影响因素，以及探究其物理规律，最终实现对沿岸滩环境演变行为的准确预测和控制。
沙质海岸突堤下游岸滩演变过程的研究，不仅可以为沿岸滩环境的管理提供理论指导，还可以促进沿海发展的可持续性。
在利用数值模拟技术揭示沙质海岸突堤下游岸滩演变过程的影响因素的同时，可以帮助政府制定出更加适合的沙质海岸突堤管理措施，从而优化沙质海岸环境，减少沿海滩环境的污染，最终实现可持续发展。
斯里兰卡科伦坡港海域岸滩演变特征及泥沙环境分析
斯里兰卡科伦坡港海域岸滩演变特征及泥沙环境分析高峰;李苏;李松喆;赵鹏;张军【摘要】Based on the survey data of hydrology and sediment in Colombo Harbor area influenced by two monsoon periods (southwest monsoon and northeast monsoon), and combined with other relevant technical data, some research methods including field investigation, data analysis and remote sensing image analysis were applied in this study. The results show that, project site is a typical sandy coast because of the limited sand source, clear wa⁃ter, small suspended sediment concentration and the seabed sediments mainly in the sand and fine sand. On the whole, the coastline is straight, and there is no obvious trace of spit and sediment transport and local deposit. Near⁃shore sediment is relatively inactive, so the coastal transport movement is a main sediment source. Through the anal⁃ysis of the beach evolvement, the history of the coast shows a trend of erosion, and the average seabed erosion inten⁃sity is about 0.04 m/a. In addition, based on the frequency statistics of sea waves and swell wave, the beach stability type, longshore sediment transport and transverse sediment transport capacity for the proposed project coast were es⁃timated.%根据科伦坡港海域两次季风影响期的水文泥沙实测资料，结合其他相关数据资料及研究成果，采用现场踏勘、资料分析和遥感影响分析对比等技术手段对该工程进行了研究。
8 沙质海岸形态和变形
海岸动力学Coastal Hydrodynamics水利工程学院教师：陈杰2011年11月课程内容：在波浪和水流作用下，海岸泥沙的运动必然会引起岸滩的在波浪和水流作用下，海岸泥沙的运动必然会引起岸滩的在波浪和水流作用下，海岸泥沙的运动必然会引起岸滩的在波浪和水流作用下，海岸泥沙的运动必然会引起岸滩的在波浪和水流作用下，海岸泥沙的运动必然会引起岸滩的海滩剖面特征海滩剖面特征海滩剖面特征在沙质海岸上，沿岸沙坝与滩肩是海滩的重要特征构造。
在沙质海岸上，在沙质海岸上，海滩剖面上的各部分所受波浪作用力不同，由于分选作用海滩剖面上的各部分所受波浪作用力不同，由于分选作用海滩平衡剖面海滩平衡剖面海滩平衡剖面海滩剖面的变化规律海滩剖面的变化规律浪剖面”之间的变化。
风暴剖面是指在风暴盛行期间，海滩的上部被侵蚀，泥沙被搬运到离岸区堆积而形成的剖面形状。
风暴剖面当风暴季节过去，海面处于相对的平静期时，入射波浪相看到课本第190页图8-2看到课本第190页图8-2看到课本第190页图8-2海滩剖面的变化规律（3）Dalrymple（1992）()海滩平衡剖面的形状除了海滩剖面的变化之外，更为重要的岸滩演变是海岸线考虑某一段海岸的岸线变化，设进入这一段海岸的沿岸输沙率为平衡岸线的形状湾头滩可以看作沿岸输沙率时时处处为零的静态平衡岸如果湾头滩不在海湾深处，容易受到不同方向来波的影响，向而出现或大或小的摆动。
岬湾海岸上游的来沙量相一致，从而形成第二种动态平衡的海岸。
直线海岸岸滩的长期自然演变海岸工程建筑物引起的岸滩演变海岸工程建筑物引起的岸滩演变建筑物前的局部冲刷海岸工程建筑物引起的岸线长期变形岸滩的研究方法海岸侵蚀的原因?自然原因(1)海平面上升人为原因(7)开采地下资源造成陆地下沉。
岸滩演变对入江口门航道的影响
岸滩演变对入江口门航道的影响彭秀琴;罗秀娜【摘要】各支流入江口门是沟通各支流和长江的关键部位,其河床稳定性对保持航道畅通具有重大作用.选择南京河段梅子洲汉道段秦淮新河口和城南河口为研究对象,分析入江口门岸滩演变特征,并结合入江口门历年疏浚资料,分析岸滩演变对入江口门航道的影响.研究成果表明,岸滩演变不仅形成了入江口门的河道局部条件,并且制约口门的水沙条件,因此,对入江口门的水流、泥沙运动和航道产生重大影响.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】4页(P123-126)【关键词】岸滩演变;入江口门航道;秦淮新河口;城南河口【作者】彭秀琴;罗秀娜【作者单位】扬州市勘测设计研究院有限公司,江苏扬州225007;扬州市勘测设计研究院有限公司,江苏扬州225007【正文语种】中文【中图分类】TV148沿江地区社会经济呈现跨越式发展态势，大量货物采用水运方式运输，迫切需要进一步沟通内陆河网与长江的水运通道，而各支流入江口门是沟通各支流和长江的关键部位[1-2]，因此，其河床稳定性对保持航道畅通具有重大作用。
入江口门区域水流、泥沙运动及河床地形变化，不仅与入江口门河道局部边界和水沙条件有关[3-7]，也受岸滩演变的影响，并且岸滩演变也必然对入江口门的水流、泥沙运动和河床变化产生重大影响，甚至是决定性的因素。
选择南京河段梅子洲汊道段秦淮新河口和城南河口（图1）为研究对象，围绕入江口门岸滩演变特征、岸滩演变对入江口门水流、泥沙运动和航道的影响进行研究。
1 河道基本情况1.1 河道概况南京河段上起苏皖交界的和尚港，下迄三江口，全长约92.3 km，河段内洲滩发育，其平面形态为宽窄相间的藕节状分汊河型，河宽1.2~9.5 km，由新济洲汊道段、梅子洲汊道段、八卦洲汊道段和栖霞龙潭弯道段组成。
秦淮新河口和城南河口均位于梅子洲汊道段，梅子洲汊道段上起七坝，下至惠民河口，全长约22.5 km，属顺直微弯的分汊河道，外形呈藕节状，进出口顺直单一，中间段由梅子洲分为左、右两汊。
海岸动力学详解
海岸动力学复习提纲初始章 概论 1、基本概念{{、潮汐动力因素：风、浪、流岸线变化泥沙运动海滩剖面变化岸线变形海岸动力学→海岸带：以海岸线为准，向陆地10公里，向海到-10m 或-15m 等深线范畴内为海岸带。
海岸带又分为①潮上带②潮间带③潮下带 海岸线：沿海岸滩与平均大潮高潮面交线称为海岸线。
潮上带：平均高潮以上潮间带：平均高潮与平均低潮之间 潮下带：平均低潮以下 2、海岸类型 ①基岩海岸基岩海岸主要由岩石组成，地质条件比较好，是建港的良好地点。
②沙质海岸组成的泥沙粒径0.06mm<d<2mm ，海滩剖面陡一点，坡度>1：1000。
波浪对它的作用主要是迁移。
主要功能为旅游业。
③淤泥质海岸淤泥质海岸由淤泥构成，泥沙粒径<0.06mm 。
潮间带比较发育，剖面坡度很缓，坡度1:500~1:2000。
主要用途为围垦和养殖。
④生物海岸生物海岸包括1.红树林海岸和2.珊瑚礁海岸 1.红树林海岸：红树林是公认的“天然海岸卫士”。
我国的红树林海岸主要分布在海南，福建，台湾沿海。
红树林海岸的作用主要有消浪、滞流、促淤、保滩。
2.珊瑚礁海岸：是由珊瑚礁组成的海岸，是海防前哨。
可用于潜水及海底观光。
3、海岸动力因素变化长期因素：风、波浪、潮汐、波浪流、海平面短期因素：台风、海啸、风暴潮长期因素具有周期性，相对确定性；短期因素具有偶然性。
4、海岸开发现况①海岸港口建设②围垦，建海堤③海岸资源开发利用1.土地资源2.盐资源3.渔场4.油气资源④海岸环境保护5、海岸动力学研究方法①理论分析②实验室试验研究③现场原型观测研究④数学模拟研究第一章波浪理论第一节波浪的分类1、按波浪所受干扰力和周期分类：（1）表面张力波：周期最短，风是干扰力，恢复力是表面张力。
（2）重力波：周期1~30s，风是干扰力，恢复力是重力。
{风浪→涌浪（3）长周期波：周期5min~12h，由风暴或地震生成。
（4）潮波：周期10h或24h，由天体运功生成。
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湾头滩形态2
受不同波向波浪作用，Q1g=Q2g≠0, Q1n=Q2n=0，第 一种动态平衡(海岸段内部泥沙动态重分配，使波峰线 与岸线平行)
海滩平衡剖面的经验形状
Dean,1977
D* 1 h y
2
E cn
cn
E
1 8
g bh
gh
h Ay
24 D* A 3 2 5 g
2 3
2
2 3
海滩平衡剖面的经验形状
A 0 .0 6 7 s
0.44
m
1 3
海滩平衡剖面的经验形状
修导堤维护航道例:美国Pierce港
无护底直立堤前冲刷形态
直立堤如位于破波点外的深水中，堤前将形成立波， 离岸方向的海床将受到立波冲刷：
相对细沙型：悬移质，立波节点处床面形成冲刷坑，腹点 处产生淤积 相对粗沙型：推移质，立波节点与腹点之间的床面形成冲 刷坑，节点处产生淤积
相对细沙型
相对粗沙型
护底的设置长度
限于堤前L/2以内
第六章
沙质岸滩演变
6. 本章总纲
6.1 概述
6.2 海滩剖面特征 6.3 海滩剖面的变化(横向)
6.4 岸线形状和岸线变形(纵向)
6.5 海工建筑物与岸滩演变
6.1 岸滩演变概述
风、浪、潮、流及其他因素综合作用
泥沙横向运动
泥沙纵向运动
短期演变
长期演变
岸滩剖面变化
岸线蚀退淤长
港口及海工建筑物的安全与使用
(2) 海滩剖面形态转化的判数
③ Sunamura,Horikawa,1974
类型I：岸线后退，泥沙 向海搬运，在离岸区堆积 (侵蚀型海岸，沙坝剖面) 类型II：岸线前进，泥沙 向两个方向搬运，在两侧 堆积 (过渡类型)
类型III：岸线前进，泥沙 向岸搬运，离岸区无堆积， 有冲刷 (堆积型海岸，滩 肩剖面)
③ Sunamura,Horikawa,1974
H D 0.67 0.27 0 tan 8 沙坝型 L0 L0 0.67 D H 0.27 4 0 tan 8 过渡型 L0 L0 0.67 0.27 H0 D tan 4 滩肩型 L L 0 0
(2) 海滩剖面形态转化的判数
主要取决于波陡和海滩上的泥沙粒径
(2) 海滩剖面形态转化的判数
① Dean,1973
D0 0.85 沙坝型剖面 T s D H 0 0.85 滩肩型剖面 0 T s H0
H0
室 内 实 验
天 然 海 滩
H0 D0 T 2.5 s D H 0 2.5 0 T s
6.2 海滩剖面特征
(一)
(二) (三)
海滩的位臵
海滩剖面构成 海滩剖面泥沙
(四)
海滩坡度
(一) 海滩的位置
海滩-海洋与陆地交汇的过渡地带，受风浪流潮综合作用的区域，范 围包括水上和水下泥沙发生显著运动的部位
(二)典型的沙质海滩剖面
外滩：长期处于水下，泥沙悬浮，沙坝，深槽（Why？） 前滩：周期性暴露于空气中，最陡(Why?)，推移质、悬移质 后滩：只有在大风暴和高水位同时来临才遭受波浪作用，滩肩、 海蚀岩、沙丘，推移质，滩坎
6.5.1 海工建筑物前的局部冲刷
I. 建 筑 物 位 于 岸 线 附 近 ， 冲刷坑很快被重新淤满 II. 建 筑 物 位 于 岸 线 陆 侧 ， 不会重新回淤 III. 建 筑 物 位 于 破 波 点 和 岸 线之间时，开始冲刷很 快，以后逐渐变慢(反射 波的回流可能引起严重 冲刷) IV.建 筑 物 前 水 深 较 大 ， 形 成立波，冲刷坑逐渐发 展不回淤
6.3.2 海滩剖面的变化规律
泥沙和风浪流潮条件不断变化，海滩剖面也处 于动态平衡过程中
(1)沙质海滩的动态变化
风暴剖面(沙坝剖面):夏季 风暴盛行期，海滩上部被侵 蚀，泥沙被搬运到离岸区堆 积形成沙坝(风暴剖面) 沙坝的形成使得破波点向海 侧移动，滩面和岸基受到的 冲击力减弱，逐渐平衡。近 岸区坡度变缓 常浪剖面(滩肩剖面):冬季 海面相对平静时期，波浪相 对较小，淤积在离岸区的泥 沙逐渐被波浪推移到近岸区 (常浪剖面)，形成滩肩。近 岸区坡度变陡
室 内 实 验
天 然 海 滩
H 0 L0 H0 L 0
D L0
0.67
tan
0.27
18
D L0
0.67
tan
0.27
18
H0采用观测期最大波高， 泥沙粒径采用平均粒径， 海滩坡度采用岸线到水深 20m处的平均坡度
(3)直线海岸
Q1n=Q2n ≠0，第二种动态平衡(任意断面上都有 净输沙，但进出相等)
6.4.3 海岸地貌对岸线演变的影响
造成沿岸输沙在空间分布上的不均匀
①直接影响：海岬、河流或泻湖的入海口、 离岸坝-潟湖组合 ②间接影响：离岸区岛屿、岸线的突然转折
直接影响
海岬：上游淤积，下游 冲刷
部分立波系统
6.5.2 海工建筑物与岸线变形
突堤
6.5.2 海工建筑物与岸线变形
人工挖槽
6.5.2 海工建筑物与岸线变形
离岸堤
突堤例：印度马德拉斯港
N
新航道 净输沙方向
向北大于向南输沙，原设计是修建北突堤和南突堤，港口航道和口 门向东，但南突堤南侧淤积，形成新陆地，北突堤北侧岸线冲蚀， 日久天长，沧海桑田就导致南侧淤积的泥沙逐渐越过南突堤向港内 淤积，最终不得不将港口航道和口门改为向北
河流或泻湖的入海口： 上游侧出现沙嘴，下游 侧冲刷侵蚀，河口或入 海口逐渐向沿岸输沙下 游方向迁移 离 岸 坝 - 潟 （ xi ） 湖 地 貌组合：离岸坝-潟湖潮汐通道
冲 刷
间接影响
离岸区岛屿
沙嘴、连岛坝
岸线的突然转折
淤积
原因：折射、绕射造成
沿岸波高不等，产生由 两侧向中心的沿岸流
下标g表示总输沙率=|出|+|进|，下标n表示净输沙率=|进-出|
6.4.2 沙质海岸平衡岸线的形状
长时期固定（?）的海岸动力作用（浪、流、潮）
无外部泥沙来源（如河流来沙） 动态平衡岸线
(1)湾头滩（pocket beach） (2)岬湾海岸
(3)直线海岸
(1)湾头滩形态1
相对细沙型： l=(L/4+L/8)=0.375L 相对粗沙型： l=0.6×点外的 深水中，堤前将形成部分 立波，离岸方向的海床将 受到立波冲刷： 相对细沙型：节点冲 刷，腹点淤积 相对粗沙型：节点与 腹点之间冲刷，节点 淤积 过渡型：冲刷和淤积 位臵偏离节点和腹点
长期演变后，岬湾将与主浪向破波波峰线形成一定的夹角， 使得海湾内各断面的沿岸输沙率与岬湾上游的来沙量相等
R a
1 m
极限平衡岬湾海滩
如果上游来沙量减少，岬湾曲线形态的演变？(岬湾下游海湾受 冲刷侵蚀后退，岬湾曲线内凹加深，下游滩线与入射波波峰线夹 角变小) 如果上游来沙量枯竭，岬湾曲线形态的演变？(岬湾内岸滩的冲 蚀、后退、内凹将进一步发展，但在长时间侵蚀后将形成极限平 衡状态（静态平衡）) 极限平衡-人工岬湾
② Hattori,Kawamata,1980
0.5 H0 T tan 2 s H0 0.5 tan 2 T s H 0.5 0 tan 2 T s
向岸输沙(淤积型海滩)
中性，平衡剖面
离岸输沙(侵蚀型海滩)
(2) 海滩剖面形态转化的判数
6.4 海滩的长期演变
海滩剖面的变化将 影响海岸的剖面形 状、管线的铺设、 海岸设施的局部稳 定
海岸线的长期变形 将影响海岸工程建 筑物的存在意义和 海岸线的长远利用 价值
沧海桑田，海枯石烂
6.4.1 海岸分类
Q1>Q2:泥沙堆积，岸线前进—>堆积性海岸 Q1<Q2:遭到侵蚀，岸线后退—>侵蚀性海岸 Q1=Q2:输沙平衡，不冲不淤—>平衡海岸 静态平衡: Q1g=Q2g=0，无沿岸输沙 No.1动态平衡: Q1g=Q2g≠0, Q1n=Q2n=0 No.2动态平衡: Q1n=Q2n ≠ 0
强弩之末，不能入鲁缟；冲风之衰，不能起毛羽
沙坝:风暴期,卷破波向下冲击形成深槽,向海侧形成沙坝(悬移质)
(四)海滩坡度
粒径：粒径越大，坡度越陡(正相关) 波能：相同粒径条件下，波能越大，坡度越小(负相关)
King(1972): tan 407.71 4.20 D 0.71log E
Komar and McDougal,1994
水深
h y h0 1 e
Ky
海滩坡度
dh dy
h0 K e
Ky
水深在离岸方向逐渐趋于常数水深h0
海滩剖面形式算例
请记下待做的习题
习题6.1 天津城建学院用纸，注明班级、 学号、姓名(完整步骤)
下一次周一课前，各班学习委 员收齐后上交
6.3 海滩的短期演变
剖面变化
6.3.1 什么是海滩的平衡剖面？
6.3.2 海滩剖面的变化规律？ 6.3.3 海滩平衡剖面的形状？
6.3.1什么是海滩的平衡剖面
在一定的泥沙和波浪条件下，海滩上任一点的泥沙均 没有净位移，剖面形状维持不变的海滩形态(永不可能 达到的极限状态)