港航海岸工程教程讲义

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
海岸工程教程讲义
本课程教学要求
• 了解海岸工程的一些概念。 • 能够独立设计海堤等工程。 • 了解海岸工程研究的热点和难点。
参考文献
• 严恺等编著,中国海岸工程,河海大学出版社 • 港口规范 • 严恺等编著,围海工程 • 中国围海工程,中国水利水电出版社
第一章 海岸防护概论
• 本章需要掌握内容: • 1.了解我国海岸带情况 • 2.掌握海岸带冲淤影响因素 • 3.了解我国海岸防护及围海工程现状
冬季受蒙古冷高压控制,寒冷干燥;夏季为太平洋副热 带高压控制,潮湿闷热;春秋为过渡时期。
➢过渡性气候特点,海岸带处于大陆和海洋的过渡带,其
气候也具有大陆性和海洋性气候的过渡型或混合型。
➢气象要素变化剧烈,主要是纬度与海岸带的分布不一
致导致气象变化复杂。
➢灾害性天气频繁—也是设计的主要参考依据
灾害性天气
• 分布:主要分布在福建,台湾的基隆、淡 水和台北,两广。
E、珊瑚礁海岸(coral coast)
珊瑚对生长地有着严格的要求,最适宜生长的海水温度需在20℃以上。它洁身自好,对于不清净的 海水难以忍受。它既不嗜盐如命,又不喜欢清淡的海水,要求海水盐度保持在35‰左右。它喜欢海 水中具有新鲜而充足的氧气。它生长的深度不超过40-60米。在河流入海口,因有淡水和泥沙的侵入, 那里就没有珊瑚礁群体生长。在海水过于平静的海湾中,因氧气不充足,珊瑚群体生长十分缓慢, 奄奄一息。由于珊瑚对生长条件的要求比较严格,所以珊瑚只能生长在具备它所需条件的热带、亚 热带海区,以及暖流影响到的温带地区。所以,珊瑚生长界线,主要在赤道两侧南纬28度到北纬28
• 灾害性天气包括寒潮,台风,暴雨,大雾等。主要是前两者。 寒潮定义:是冷空气过境,其温度降低10度以上。
• 台风的定义:在热带海洋上的一种强烈的气旋性风暴。暴 雨定义:日降雨≥ 50mm.(我国分布不均匀)
• 大风定义:最大风速≥8级(17m/s) • 设计海岸工程时特别关注的因素: • 1.寒潮的破坏性 • 北方海岸工程所特别关注的:唐山曹妃甸 • 2.台风的破坏性------风暴潮 • 了解一碰头,三碰头
台风的破坏性
台 风 的 破 坏 性
台风的破坏性
B、土壤、植被的地带性和非地带性
• 地带性----与纬度有关,北冷南热,不同纬度其
气温不同,海岸带随纬度改变,海岸带植物和土壤类 型成地带性特征。
• 非地带性---与本地区的小气候有关,平行于海
岸。不同纬度带,不同岸段的潮间带生物同一潮区 在同一潮区属相同种。
分布:我国淤泥质海岸分布在渤海的辽东湾、渤海 湾、莱州湾及黄海的苏北平原海岸。淤泥质海岸与 河流有密切的关系,河流是淤泥质海岸的生命源。
C、淤泥质海岸
D、红树林海岸(mangrove coast)
东寨港红树林自然保护区
位于琼山市东北部的东寨港,绵延50公里,面积4000多公顷, 是我国建立的第一 个红树林保护区。红树林是热带、亚热带滨海泥滩上特有的常绿灌木或乔木植物群 落,大部分树种属于红树科,生态学上通称为红树林,是能生长于海水上的绿色植 物。很多红树具有奇特的“胎生”现象。这里的红树林生长良好,丛林茂密。涨潮时分, 红树林的树干被潮水淹没,只露出翠绿的树冠随波荡漾,成为壮观的“海上森林”,有 水鸟展翅其间,游人可乘小舟深入林中,红树林是热带海岸的重要标志之一,能防浪护 岸,又是鱼虾繁衍栖息的理想场所,具有重要经济价值和药用价值、观赏 价值 。
C、大陆与海洋作用强烈
• 海岸建筑物需重点考虑的因素: • 陆相作用因素:径流和泥沙
我国主要河系年平均径流量为1.6亿方,泥沙17.5亿方,6亿溶解物。
• 海相作用因素:潮汐、黑潮、风浪和涌浪、海啸
• 我国海相动力主要来自太平洋,包括太平洋潮汐、黑潮、太平洋 风浪和涌浪等动力因素
• 其他因素:气候、海域地形、入海河流等
期,大堡礁的珊瑚将只剩不到5%。即使未来环境好转,大堡礁也需50至100年才能恢复原貌。
Great barrier Reef
大堡礁位于澳大利亚东北岸,是世界上最大的珊瑚礁区,是世界七大自然景观之一, 生存着400余种不同类型的珊瑚礁,其中有世界上最大的珊瑚礁,鱼类1500种,软体动物 达4000余种,聚集的鸟类242种,有着得天独厚的科学研究条件,这里还是某些濒临 灭绝的动物物种(如人鱼和巨型绿龟)的栖息地。
• 主要分布: • 南海诸岛、台湾、澎湖列岛和两广 • 分类: • 岸礁、离岸礁、环礁、台礁、隆起礁、溺

3、我国海岸带环境特征 海岸线的形态变化以及海岸带地貌的演变是海、陆二者动
力作用的结果,所以强烈的太平洋风浪和潮汐、多变的大陆海 岸物质组成和构造、陆地的地理纬度差异以及长期频繁的人类 活动是影响海岸带自然环境的重要因素。
E、 珊 瑚 礁 海 岸
澳 大 利 亚 大 堡 礁
一项调查显示,由于地球温室效应令海水温度上升,大堡礁绝大部分在2050年消失,澳洲昆士兰大学海洋研究中心 就此进行了两年研究,指出大堡礁的美丽珊瑚礁景色将永远消失,取而代之的只是大片水草。报告说,地球温室效 应正令海水温度升高,导致珊瑚褪色及死亡。报告强调,这种命运无可挽回,因为即使海水温度只上升1℃ 也会出现上述情况,而本世纪的海水温度估计将会上升2℃~6℃。目前没有证据显示珊瑚能迅速适应海水温度的上 升,而依靠珊瑚生活的他海洋生物也会随珊瑚的死亡而愈来愈少,甚至绝种。报告说,最乐观的估计,到本世纪中
• A、基岩海岸 • B、砂砾质海岸 • C、淤泥质海岸 • D、红树林海岸 • E、珊瑚礁海岸
A、基岩海岸(Rocky Coast)
A、基岩海岸(rocky coast) • 分布:我国有5000多km,占了总海岸线的1/4,我国的
山东半岛、辽东半岛及杭州湾以南的浙、闽、台、粤、 桂、琼等省,基岩海岸广为分布。 • 主要特点: • 1.岸线曲折,岬湾相间, 侵蚀和堆积交错变化; • 2.岸坡陡峭,岸滩甚窄,地形横向变化显著; • 3.海岸动力因素以波浪为主,在不同高度上海蚀形态发 育。
E、珊瑚礁海岸
美国普林斯顿大学通过计算机模拟分析发现,大面积的浅海珊瑚礁在减弱海啸对火山岛 的冲击方面尤其有效。2004年的印度洋大海啸,当地珊瑚礁的作用不会太大,因为 那次海啸掀起的海浪过大,而且珊瑚礁离岸太近。相对而言,许多海岛周边的珊瑚礁都 离岸较远,能够比较明显地消耗海啸能量,从而有效减弱海啸上岸时对陆地的冲击力。
C、大陆与海洋作用强烈
• 实例:黄河口
Hale Waihona Puke Baidu
• 黄河每年挟带泥沙11亿吨,2/3沉积在河口 三角洲,河口时常发生变动摆移, 形成渤海湾 和莱洲湾淤泥质海岸。历史上(1128~1855) 黄河改道淮河在苏北地区形成100多公里黄 河三角洲.但恢复以后,苏北每年都在后退,特 别是整治前。
黄 河 夺 淮 图
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 带
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
A、 基 岩 海 岸
海蚀拱桥 海蚀柱
海蚀穴
当波浪冲击基岩海岸时,由于岩层抗蚀 力的差异,海岸的后退通常是不均匀的。海 岸岩层抗蚀愈强则后迟愈慢,并以岬角、海 蚀柱和沿岸岛屿酌形式残留下来;而较弱的 岩层则被切割后退形成岬角与岬角之间的海 湾。
第一节 海岸带概况
1、海岸带概念: • 1.海岸带定义:海洋与陆地相接的地带,是自然界水
圈、岩石圈、大气圈和生物圈四个圈层相互作用最频 繁、最活跃之处,具有独特的兼有海、陆两种不同属 性的环境特征。
• 2.范围:
海岸线向陆10公里,向海至-15~ -20m高程,也有文 献定义至-10~ -15米。
• 辐射沙洲的形成机理。主要由太平洋来的 前进潮波与山东半岛反射形成的黄海旋转 潮波自北向南辐聚会合塑造而成。属于潮 流地貌。
• 长江年均流量为2.9万m3/s,每年挟带泥沙5亿t, 清末至现在年淤积面积达9万km2,5000年前, 其入海后在镇江扬州,现在延伸了100km以上, 面积增加了4万km2。
• 目前存在的问题......
加 拿 大 芬 迪 湾
潮流也在大大冲击着岸滩的边缘,潮汐不仅助长了波浪对海岸的冲蚀作 用,其本身(特别是在强潮区个别岸段的潮流也能对岸滩冲刷起到主导作 用。大陆沿海的强潮区(潮差>4m)多出现在一些海湾岸段,大西洋沿岸 的加拿大芬迪湾潮差是世界上最大的,朔望大潮可达18m;沿海各个岸 段或地点,因更强潮流的冲刷作用,也能造成严重的海岸侵蚀与后退。
B、砂砾质海岸(砾质海岸和砂质海岸)sand coast
• 分布:砾质海岸,我国主要分布辽东半岛、山东 半岛、台湾、广东、广西及海南都有这种海岸分 布。
砂质海岸,我国主要分布青岛、海南、广东、台 湾等地区。
特点:1.岸线平直,岸滩较基岩段宽,岸坡比较 缓;2.堆积地貌发育,常伴有岸坝和离岸坝构 成的沙坝构成泻湖形态;3.以波浪为主要动力 因素,泥沙有沿岸运动和横向运动。旅游佳地。
根据史料记载,黄河曾有数次侵夺淮河流域,但为时较短,对淮河流域改变不大。 唯1194年第四次大改道起,淮河流域的豫东、皖北、苏北和鲁西南地区成了黄河洪水 经常泛滥的地区。黄河长达661年的侵淮,使得淮河流域的水系,发生了重大变化。
江 苏 苏 北 沿 海
辐 射 沙 洲
• 辐射沙洲的范围北是射阳河口、南至长江 口,达200多公里,宽90多公里, 7 0多条沙脊,呈辐射状。其中有9条是露 滩。
• 3.组成:潮上带、潮间带、潮下带
38% 7% 55%
图1-1-1 海滩剖面图
2. 海岸带类型
• 中国海岸的基本情况: • 从辽宁的鸭绿江口到广西北仑河口,总长
18000km,岛屿岸线长是14000km。 • 纵跨温带、亚热带和热带三个气候带。 • 我国海岸带面积为28万km2 。
海岸带类型
唐 山 曹 妃 甸 矿 石 码 头
曹妃甸为一带状沙岛,距离大陆岸线约20KM,从甸头向前延伸500米,水深即达2米, 甸前深槽水深达36米,是渤海最深点。由曹妃甸向渤海海峡延伸,有一条水深达27米 的天然水道,直经海峡,通向黄海。水道与深槽的天然结合,构成了曹妃甸建设大型深 水港口得天独厚的优势。这里30米水深岸线长达6公里之多,且不冻不淤,是渤海唯一 不开挖航道和港池即可建设30万吨级大型泊位的天然港址。
• 特点:1.红树植物在淤泥质海岸发育最 好,在珊瑚礁后缘的洼地或陆源碎屑和生 物屑混合堆积物上以及砂土上也能生长; 2.红树林形成群落并具有明显的分带性, 由陆向海可以划分为陆生植物带、半红树 林带、滩地红树林带和水下岸坡上部带; 3.红树林有明显的消浪、阻流、促淤作 用,其间潮沟系发育,是海洋生物栖息的 优良场所。
我国海岸带的环境特征: A、季风控制下的过渡性气候 • B、土壤、植被的地带性和非地带性 • C、大陆与海洋作用强烈 • D、人类活动影响显著
A、季风控制下的过渡性气候
一般地域的气候控制通常以纬度区分,北冷南热。
➢季风气候特点显著,海岸带的小气候不以纬度区分,
气候变化、温度、风力平行于海岸,东西变化。
D、人类活动影响显著
• 人类活动对上游流域的影响:径流和入海 泥沙 实例: 黄河 长江
• 海岸工程对海岸带的影响 建港、丁坝、挡潮闸、围垦 实例:珠江口、钱塘江、长江口深水航道整 治、大小洋山等等
珠江口:1987年1月6日
1978-11-02
1994年10月24日
2002年4月13日
珠江口变窄了,导致珠江口变窄的重要原因就是珠江口城市群的围海造地。珠江口是 广东围填海最多的区域。据统计,近年广州、东莞、深圳、珠海、中山等市沿海围垦 总面积已达6666.7公顷。围海造地阻碍了一些天然泄洪出口,造成地下水位局部上升, 使得泄洪出口以上城市出现内涝,进而造成土地松软,地下水系遭到破坏等。而可怕 的是,珠江三角洲地区地势低洼,软地基广布。事实上,有专家在经过调研后发布信 息说,广州、深圳近年来发现不少楼房基础受浸,甚至开裂,以及地下室冒水等现象 都与地下水位抬高有关。中山的横门1996年后又多了1/3的面积,在洪奇沥水道方 向扩展出一个巨大的长方形。这也就是说,1996年-2003年间中山横门朝海里最远 延展出了6.3公里的距离,最大块的填海面积达到了8.6平方公里,填出的土地大多用 来种香蕉等经济作物。这就像是另一个番禺。伶仃洋萎缩变小以至最终消失,这在科 学界并没有争议,现在主要研究的是会在多长时间消失的问题,目前有七八十年和一 百多年两种说法。港口变小,潮差也会随着变小,这样潮汐的冲刷能力降低,港内纳 潮就会减少。海水的自净能力随之减弱,导致水质日益恶化,从而可能引发赤潮。自 1990年以来,全省有记录的赤潮共发生22次,对当地渔业生产造成极大破坏。在珠 江口海域存在着大量的浅滩,往往造成船只搁浅。
B、砂砾质海岸
B、 砂 砾 质 海 岸
B、 砂 砾 质 海 岸
B、 砂 砾 质 海 带
B、 砂 砾 质 海 岸
B、 砂 砾 质 海 岸
C、淤泥质海岸(muddy coast) • 特点:1.岸线平直,坡度十分平坦,一般在1%左
右;2.潮滩发育,潮滩地貌单调,从陆向海有明 显的分带性;3.组成物质比较细,中值粒径小于 0.06毫米,主要由粘土、粉沙质粘土、粘土质粉沙 和粉沙组成;4.潮流与波浪作用显著,常以潮流 作用为主,潮滩冲淤变化频繁。
相关文档
最新文档