低能海岸的垂直层序和风暴沉积

我国淤泥质海岸由微型和小型层序构成。微型层序主要是潮汐作用形成的,小型层序由粗、细粒单层构成,其中粗粒单层形成于风暴时期,细粒单层形成于平静天气。小型层序系完整的风暴层序。在游泥质海岸层序中风暴沉积的厚度超过非风暴沉积,且排列有序。低潮坪沉积物粗,向陆向海变细,从而构成中间粗、两端细的淤泥质海岸典型垂直层序。随着条件和因素的变化,典型垂直层序可以产生若干变异,识别出三种变异层序。

海滩修复工程影响下的低能海岸波浪能量时空分布特征研究

本研究基于第三代海浪模式SWAN(Simulating Wave Nearshore),对茅尾海及其邻近海域波浪场进行了为期1 a的数值模拟,利用实测资料验证了该模型的可靠性。根据模型计算结果分析了茅尾海海域波浪要素的时空分布特征,在此基础上进一步探讨了波浪能量的输入耗散过程以及海滩修复对波浪能量空间分布的影响。研究发现茅尾海海域年平均有效波高空间分布不均,湾外年平均有效波高约0.2-0.4 m,湾内仅0.05-0.15 m,且存在较明显的季节变化特征,夏季波高大于冬季。研究区海域夏季波能输入与耗散项均大于冬季,全年主要的波能耗散过程为底摩擦耗散且空间分布不均,存在波能耗散密集区和稀疏区。海滩修复前后海滩前沿波浪能量分布变化显著,海滩修复后滩面前沿纵向轴线分布波高平均增加23.7%,波能增加63.0%,横向轴线上波高增加百分比随离岸距离的变大而逐渐减小,最大波高增加百分比为13.9%,最大波能增加43.8%。研究结果表明合理的海滩修复工程能够有效提升作用于滩面的波浪能量,从而改善修复海滩的动力条件,降低海滩泥化风险,有利于提高海滩质量。该研究可为低能海岸的海滩修复工程提供一定的科学依据。

基于局部拟合法的低能沙质海岸比尺设计

在波浪作用下的泥沙运动过程中,由于泥沙粒径的大小会影响到波浪边界层的紊动状态,以及泥沙沉降时绕流的紊动状态,进而影响其沉降和起动的规律,故波浪作用下的沙质海岸动床物理模型的比尺向来是一个复杂问题,其设计需要对各种因素进行衡量与取舍。而对于我国渤海、黄海沿岸常见的沙质海岸,其粒径范围决定了沉降时的绕流处于层流、紊流的过渡状态,沉降规律更为复杂,使其比尺设计更加困难。针对我国黄、渤海沿岸常见的低能沙质海岸波浪动床试验的泥沙比尺设计问题,探讨了适用于低能沙质海岸的比尺准则,剖析了比尺设计的难点,并提出了适用于一定泥沙粒径范围内比尺设计的局部拟合法。基于局部拟合法,针对低能沙质海岸剖面波浪动床试验,提出了相应的泥沙起动、沉速比尺关系式。

低能砂质海岸人工水下沙坝剖面的演变分析

人工水下沙坝因为其环境友好性越来越多地被用于人工养滩。该文对秦皇岛低能海滩的实测养滩剖面数据进行分析表明:海滩剖面可分为始终保持相对稳定的背景剖面和不断演变的滩肩和人工水下沙坝剖面;工程后人工水下沙坝向海侧逐渐变缓,向陆侧逐渐变陡,剖面形状发生明显的不对称性演变。该文采用经验正交函数分析方法(EOF)对海滩剖面演变过程进行分析,得到的前三个特征函数分别对应于平均海滩剖面、滩肩和水下沙坝的体积改变以及水下沙坝形状的非对称性演变。该研究可为低能砂质海岸地貌动力的研究和相关工程提供参考依据。