chapter-1-海岸动力地貌

封闭系统和开放系统 一个海湾可能是一个封闭的系统，沉积物的运移和物 质的预算都是可以确定的，称为沉积物元。 平常的是一个开放系统，受到物质的输入，失去输出 物，包含有一系列的物质和能量过程和变化。图1.11 所示的河口和海岸系统作为一个开放系统，沉积物从 河流输入，以及其他输入和向外海和沿岸的输出。
5．滨外（Offshore）-- 自较陡坡面的外缘（或者破波 带外侧）向海延伸至大陆架的坡折处。 6．滨面（Shore face）-- 自“低潮滨线”向海，经过几 乎成水平的坡面，然后至较陡坡面的外缘。 7. 前滨（Foreshore）-- 界于高潮线和低潮线之间，或 者高潮时波浪上冲流（Wave swash）达到的界线和低 潮时回冲流（Backrush）所达到的下限之间的斜坡。 8．后滨（Backshore）-- 向海与“前滨”的交界，向陆 延伸到自然地理要素明显改变的地方（如海蚀崖或沙 丘等）；此带通常只有在风暴潮期间才被海水淹没。
瞬时时间 事件时间尺度 ：潮汐循环、风暴潮 极端事件尺度：火山爆发、海啸 工程或历史尺度 地质时间尺度
4 海岸系统 将海岸作为一个系统来研究，可以提供一个框 架，在这个框架下，海岸地貌的许多相互作用 的因素都可以进行考虑 系统外的因素指外生的，非本质的，外源的。 他们代表着边界条件 系统内部的变化（内生的，本质的），被称为 独立的变化，他们响应于非独立的变化。 在系统内部，不是外界因素影响，由于内生原 因引起的独立性的变化之间也会产生一定的调 整。
对于海岸带的自然科学研究来说，海岸带包括 永久性水下岸坡带（Longshore land），潮间 带(Intertidal zone)，永久性陆地带(Submarine coastal zone)三个部分。 永久性水下岸坡带的向海边界是波浪作用下的 下限，使波浪开始扰动海底泥沙之处，这个界 线随波浪作用的强度而变化，一般来说，是在 水深相当于波浪长度的1/2或者1/3。对海岸带 向陆边界可以是海蚀崖，风成沙丘的向陆边界， 也可以是人工海堤等。
（1）冰川（侵蚀的，沉积的） （c）断层或单斜 （2）河流 （重叠的，平摊的） （b）复合型的 （b）后退海岸（海蚀崖）
日益接受的板块构造学说在可以解释太 平洋（活动的板块边缘）和大西洋 （Atlantic, 被动的板块边缘）海岸的不同 （Inman and Nordstrom,1971）。海岸学 的研究也随着海洋地质和海洋学的发展 而发展。
20世纪早期的研究 20世纪的前几十年，海岸学的主要原理，假说已经确 立，积累了自然界的实验中能够丰富的资料，从描述 阶段进入了定量的确定海岸过程的阶段。 1902年，美， N.M.Fenneman 研究了水下岸坡上的泥 沙运动； 1909年，美，W. Divis 提出了海蚀学说。 1919年，美，D.W.Johnson写了“The shore processes and shoreline development”成为几十年来海岸学的主 要指导书。但是对于水下岸坡的研究未给以足够的重 视。 1937年以上几人发展了前人的中立线的概念。
海岸带的应用和存在的问题 渔业： 矿产： 工程： 经济： 国防：
（1）海岸线——多年平均大潮高潮时的水陆 交界线。 （2）海岸——海水面与陆地接触的滨海地带。 （3）海岸带——海洋和陆地的交接地带。陆 侧就是海岸，即海岸带的上限是古代海水作用 于陆地的上限，海侧是近海明显受潮汐和波浪 作用影响的水下岸坡，包括潮间带和潮下带， 即海岸带的下限是水深相当于1／3至1／2当地 波长的地方。
问题： 重要的概念。 图示海岸的分带。 海岸系统中存在的各种关系。
平衡 平衡是一个依赖于时间的概念。一般可以从一些状态 中推断，如地貌从一定时间尺度来观察的时候。不管 一个海岸是否平衡，平衡都是一个非常重要的海岸地 貌组分。一般可以从几种方式上进行解释，形态的稳 定，形态和过程之间的联系，随着时间沉积预算的平 衡，空间上能量的相对均匀的分布（Chorley et al, 1984）。 对于外部边界条件不变化的地方，被称为静态，海岸 可以调整为静态平衡。更常见的是边界条件的变化引 起了系统的变化，而海岸地形的调整努力去维持动力 平衡。对于海岸系统的详细的反应似乎是不可预测的， 因为变化的范围广，组分之间存在非线性的关系。总 之，合其他混沌的系统一样，海岸系统趋向于在一个 特别的域内变化，主要的状态呈现循环性。
《海岸动力地貌》
Coastal dynamic geomorphology
王永红 博士
yonghongw@ouc.edu.cn
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20世纪以前的基础（主要是18和19世纪） 海岸的破坏、探险和航行。 发现者的探险，特别是James Cook 船长的航行，探险 源自文库调查使得人们认识到要通过长期的现代的过程来获 得实质的大量的侵蚀或者沉积 19世纪是人们逐渐增加了对于世界多样性的认识。 Charles Darwin的航行，James Dana对于美国的探险， 都导致了许多地质学家的观察结果，去解释海岸是如 何形成目前的 十六十七世纪各国海军的建立发展以及大规模的筑港 都大大推进了海岸带的研究。 十八至十九世纪，资本主义国家在海外寻找殖民地， 也进一步对海岸带进行研究。
9. 滩肩（Beach berm）-- 海滩上部近于水平的部分， 属于“后滨”的范围，滩肩顶(Berm crest) 或滩肩边缘 （Berm edge）-- 滩肩的向海界线。
10．滩坎（Beach scarp）-- 波浪在海滩剖面上侵蚀留下 的近于垂直的小陡崖，高度通常小于1m。
11. 沿岸沙坝 （Longshore bar）-- 与岸线平行的水下 沙垄，其形成通常与破波带有关。它可能在低潮时出 露，有时几条相互平行的沙坝出现在不同的水深。 12. 沿岸槽（Longshore trough）-- 平行于岸线延伸的 长条型水下洼地，通常出现在沿岸沙坝的向陆一侧。
地貌上的地形研究被认为有三种时间尺 度， 地质时间，经常称为循环时间，反映了 长期的地理循环； 分级时间，河流趋向于动力平衡，景致 遭到剥蚀； 稳定状态时间，短期时间内外力的作用 被认为是不变的。 海滩的调整就可以在不同的尺度，宏大 尺 度 （ 1 0 - 2 0 ka）， 大 尺 度 （ 7 天- 6个 月），小尺度（5-30分种）
王宝灿，黄仰松 编著。 海岸动力地貌。上海： 华东师范大学出版社。1989，1-271 王颖，朱大奎 编著。海岸地貌学。北京：高等 教育出版社。1994，1-244 杨世伦主编。海岸环境和地貌过程导论。北京： 海洋出版社。2003，1-240 杨子赓主编。海洋地质学（中国现代科学全书， 海洋科学）。青岛：青岛出版社，2000。1448 李学伦主编。海洋地质学。青岛：青岛海洋大 学出版社。1996，1-310
反馈 系统是较为复杂的而不是那些简单的关系，这 是因为系统通常是非线性的。线性关系一般表 现在一种变化结果的增加响应于另一种变化 河口浅滩的例子中，浅滩的大小与河口水道的 横断面积成负相关的关系（浅滩面积越大，水 道面积越小），这样可以从而增加流速，增加 沉积物的捕获。在浅滩的沉积增加了流速，导 致了侵蚀；相反地，如果浅滩面积变小，水道 面积增加，流速降低，就会促进沉积作用。负 向反馈的例子就是浅滩趋向于保持平衡尺寸， 反映了优化的水动力和沉积条件。
绪论 1.概念 对在海与陆的动力相互作用下海岸地貌发生和 发育过程以及演变趋势的研究学科。研究对象 包括陆地部分、水下岸坡以及水体（河口海岸 带）。
从海洋方向，动力包括波浪、潮汐、海流以及 沿岸流等，从陆地方向，动力主要指径流等。
海岸线 地球表面70.8%的面积为海洋所覆盖。陆 地与海洋的交界线为海岸线。 地貌学上给以该岸线确定的定义是：海 水向陆达到的极限位置的连线，即海岸 线的向陆一侧是永久性陆地。
Johnson 提 出 的 海 岸 演 化 的 渐 进 模 式 （1919）。 他相信海岸的最初模式控制了海岸侵蚀 的第一个阶段。海岸经过了一个年轻的 阶段，这一阶段存在大量的不同的海岸 沙脊和沙嘴。
20世纪中期的海岸研究 研究者也进行了大量的努力进行海岸的 归类的研究
Shepard, 1948 1. 初期或年轻海岸
2 海岸地貌学研究 国内的研究 沿海人类，食宿，海岸基本特征 唐朝：海塘-动力条件、地貌特征、动态过程和地质 条件。 明朝永乐年间（1408-1430），郑和7次下西洋，得到
了我国东南沿海、南洋、西亚、东非一带的海洋知识， 对各处海岸海底地形和沉积特征有一定的了解。 清朝至中华人民共和国成立的数百年间，封建统治的 闭关自守，经济操纵于资本家手中，海岸带建设，围 海工程和港口建设等落后。
系统和子系统的组分 黑箱方法是没有识别子系统的组分，在这个简单的例 子中，增加的河流沉积物供应也许可以导致附加的沙 丘的建造 所有子系统的组分都可以认别，这种方法成为白箱方 法，灰箱方法是处于中间的状态。 地形和过程之间的联系是由沉积物运移提供的。沉积 物的性质影响着过程的发生，沉积物的可能性控制着 运移的范围。
以下概念主要沿用欧美系列： 1. 海滨(Shore):从低潮水边线至海蚀崖崖麓,该处表示 这有效波浪作用的陆限。 2. 海岸(Coast):从海滨向陆宽度不定的一个地带。海 岸线(Castline):这个界线把海岸与海滨分开，海岸线 标志着永久暴露的海岸的向海界限。 3. 低潮滨线(Low tide shoreline):低潮位时的水边线， 也称低潮线，同时还代表单独使用时的滨线。 4．高潮滨线(High tide shoreline):高潮位时的水边线， 也称高潮线。
Valentin, 1952 1. 前进形海岸 （a）上升海岸 （b）构造海岸
Cotton, 1954 1. 稳定区域海岸 （a）最近下沉 （b）以前上升
（a）陆源侵蚀 （b）陆源沉积 （c）火山活动 （d）地壳变动 2. 次级或成熟海岸 （a）海洋侵蚀 （a）海洋沉积
（1）有机海岸（红树林，珊 （c）复合型的 瑚） （2）无机海岸（海洋，冲积） 2.活动区海岸 2. 后退海岸 （a）下沉海岸 （a）最近下沉 （b）最近上升
全球海岸线总长约44万km。 我国大陆岸线1.8万km，岛屿岸线（6500个岛 屿岸线之和）1.4万km 美国海岸线长9.5376万英里，虽然国土沿海地 区面积仅占总国土面积的17%，人口却超过总 人口的50%。沿海30个州，集中了人口的75%， 13个大城市中的12个。 澳大利亚约80%的人口居住在近岸地区。 世界人口的60%的大城市位于距离海岸不超过 50km的地区，2/3人口居住于距离海洋80km宽 的狭长海岸带上。
20世纪晚期的历程和历史地貌 实验室和野外实验进行过程研究 测年的技术的发展 海平面的变化研究历史 直到20世纪60年代，海岸学的研究一直集中在 欧洲西北海岸，北美和前苏联。美国海军调查 办公室。这里同时也发展了一批强有力的研究 学校，包括日本和澳大利亚，
3.空间和时间尺度 在空间上，海岸带的宽度可以从本质上 发生变化。 在一些情况下，海岸带必须包括大陆架 以及大部分的海岸流域。例如，沉积通 量穿过三角洲上溯到河流，向下到水下 峡谷。 在其他的情况，如高的海蚀崖陷入深水 中，不仅仅是海蚀崖面本身属于海岸带 的研究，一些盐水影响的崖顶植物群落， 也和海岸的研究相关。