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人工养护后海滩地貌及沉积特征研究

作　者: 包敏
导　师: 王永红
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋地质
关键词: 北戴河海滩养护粒度特征海滩地形地貌
分类号: P737.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 85次
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内容摘要

海滩养护己成为防治海岸侵蚀的主要措施,在欧、美、日等国已得到广泛的开展,经验和理论丰富。近年在我国逐渐受到重视,但尚属刚刚起步阶段,研究主要集中在海滩养护设计及其模拟,对海滩养护后海滩的演变研究较少,缺乏养护海滩是否向预期效果发展的认识,这要求对海滩养护后海滩沉积物、岸滩地形、水动力条件、生态等进行后期的监测和分析研究。本文主要通过北戴河西海滩养护后海滩表层沉积物、岸滩地形的变化进行分析,以为海滩养护工作提供参考资料。通过对北戴河西海滩养护前、养护初、3个月和一年后的表层沉积物样品进行粒度筛分实验,获得粒度参数,并结合Gao—Collins粒径趋势模型,分析海滩养护后沉积物粒度变化特征及其对养护海滩的影响；利用Regional Morphology Analysis Package (RMAP)对全站仪和测深仪监测的海滩剖面数据进行处理和成图,结合沿岸输沙计算,分析海滩养护前后近岸地形、地貌的变化特征,结果显不：(1)经波浪等动力作用后,养护后的新海滩沉积物整体粗化,分选性变好；一年后,沉积物平均粒径由1.87φ减小为1.4φ,分选系数由0.97减小为0.81。海滩沉积物以推移质和跃移质为主,净运移趋势由养护初期离岸搬运为主变为沿岸搬运占优势,均显示了有部分海滩填沙的流失,并为邻近提供一定的沉积物供应；因此填沙物质在养护初对填沙区及其上、下游沉积物粒度特征有一定的影响,但长时间后填沙物质逐渐与区域的动力条件适应,说明填沙粒径的选取较合适；(2)海滩填沙完成后,滩肩增宽,岸线明显向海方向推进,单宽淤积平均38.3m3,经过一年的演化,岸线较填沙之初明显侵蚀后退,特别是在填沙区岸段侵蚀最严重,而填沙区外略淤积。整体上,海滩养护六个月后蚀退速率逐渐减小,单宽侵蚀量约0.9~-5.4 m3,一年后填沙侵蚀掉约9925.5 m3,约保存滩肩填沙总量的88.7%。海滩向稳定的趋势演化。泥沙沿岸输运对养护海滩的影响要大于其横向输运,沿岸输运以NE向SW输运为主,年净输沙约1.2×104m3~1.6×104m3，形成填沙区明显侵蚀,而下游明显淤积的岸线形态。海滩大量填沙养护行为对近岸地形地貌影响也较大,特别是水下沙坝的形态变化特征,同时表现出一定的季节性变化。相比养护以前,填沙区及其上下游海滩均得到一定增宽,养滩效果良好。(3)防波堤、离岸潜堤等硬工程的辅助建设,在消减外海来波波能和拦截沿岸漂沙,促使海滩稳定和减少或防止泥沙流失等方面具有积极作用。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
0 前言  11-17
  0.1 研究意义  11-12
  0.2 国外研究现状  12-14
  0.3 国内研究现状  14-16
  0.4 研究内容和主要工作  16-17
1 研究区概况  17-26
  1.1 自然地理位置  17-18
  1.2 气候条件  18
  1.3 地质概况  18-19
    1.3.1 构造、地层  18-19
    1.3.2 地形、地貌  19
  1.4 水文动力条件  19-21
    1.4.1 径流和入海泥沙量  19-20
    1.4.2 波浪  20
    1.4.3 潮汐、潮流  20
    1.4.4 余流  20-21
    1.4.5 沿岸流  21
  1.5 海岸侵蚀原因  21-23
    1.5.1 入海泥沙量急剧减少  21-22
    1.5.2 风暴潮  22
    1.5.3 不合理的人类活动  22-23
  1.6 西海滩应急治理工程  23-26
2 研究方法  26-32
  2.1 粒度分析  26-27
  2.2 沉积物输运趋势判别  27
  2.3 沿岸输沙率计算  27-28
  2.4 海滩剖面分析  28-32
    2.4.1 岸滩侵淤变化分析  28-30
    2.4.2 海滩平衡剖面模拟  30-32
3 结果  32-54
  3.1 原始海滩表层沉积物与填沙物质对比  32-33
  3.2 海滩养护后表层沉积物粒度特征变化  33-36
    3.2.1 三个月后  33-34
    3.2.2 一年后  34-35
    3.2.3 时空差异性  35-36
  3.3 沉积物搬运方式及其输运趋势  36-39
    3.3.1 沉积物搬运方式  36-38
    3.3.2 沉积物净输运趋势  38-39
  3.4 沿岸输沙率  39-42
    3.4.1 波浪资料统计  39-40
    3.4.2 沿岸输沙率  40-42
  3.5 岸滩地形地貌变化  42-54
    3.5.1 海滩填沙养护后剖面侵淤变化  43-49
    3.5.2 近岸地形变化  49-54
4 讨论  54-60
  4.1 沉积物粒度特征  54-56
    4.1.1 沉积物粒度特征对环境动力的响应  54-55
    4.1.2 填沙物质特征对养滩效果的影响  55-56
  4.2 岸滩地形变化  56-59
    4.2.1 海滩剖面变化  56-58
    4.2.2 海滩养护对沿岸地形地貌的影响  58
    4.2.3 沿岸输沙对养护海滩的影响  58-59
  4.3 硬工程对养滩的影响  59-60
5 结论  60-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
个人简历  69
发表的学术论文与研究成果  69

人工养护后海滩地貌及沉积特征研究

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