砂质海岸前滨地形动力过程研究

摘要

砂质海岸正遭受着侵蚀后退过程，此类海岸演变趋势和侵蚀机制已逐渐引起人们的关注。海滩前滨作为海滩的重要组成部分，是海陆相互作用最直接的区域，其冲流蚀积过程是与横向输沙机制相联系的中、小空间尺度和时间尺度的海滩过程，是海滩侵蚀规律最直接的反映。本文以粤东后江湾、粤西水东湾砂质海岸前滨为研究对象，以大量实测波浪、波流、前滨地形资料、泥沙样本资料为基础，结合国内外在地形动力过程研究方面取得的进展，采用多种研究方法，按照中、小时空尺度，探讨了砂质海岸前滨的侵蚀演变机制与规律。其中，本文研究认为： 粤西水东湾晏镜岸段在较为稳定的动力条件作用期间，海滩前滨剖面状态基本处于中间过渡类型，海滩前滨多具有发育过程中的滩肩，剖面状态具有向高度反射类型转化的趋势。在台风大浪的影响作用下，滩肩明显受到侵蚀，海滩前滨剖面具有向高度消散类型转化的趋势，剖面形态在中间过渡类型和高度消散型之间振荡转化。 常波况下，碎波带波的频谱多峰特征显著，在高频与低频带均存在显著的能量峰值，组成波之间存在能量在高频和低频之间的转化；随着波浪向岸侧的传播，入射波频域能量减小并不断耗散，谱宽度参量增大，而随着波浪向岸传播过程中水深的不断减小，波高减小，波陡增大。常波况下，碎波带的能量主要来自于风浪和涌浪频带的能量，长重力波的影响不明显；随着台风作用的增强，长重力波能量密度迅速增大，碎波带能量主要集中于长重力波频带；随着台风影响的减弱，长重力波能量密度迅速减小，碎波带能量再次集中于风浪和涌浪频带。 常波况下，海滩前滨地形受到入射波频带波高，入射波频带周期、长重力频带波高、长重力频带周期、波能、波能流、潮汐等海岸动力因素的影响。其中，重力频带入射波要素、波能流、潮汐是海滩前滨地形变化的重要动力因子，这些动力因子控制了前滨剖面上下地形的交互侵蚀与堆积作用。 在台风作用影响下，海滩前滨滩肩位置具有明显的地形变化，水下坝槽在风暴浪和潮汐作用下也同时具有明显的地形变化。滩肩位置地形变化与水下坝槽位置的地形变化具有堆积与侵蚀的负相关关系。前滨滩肩与水下坝槽是引起前滨剖面变化的主要因素，剖面变化主要过程与影响海区的台风作用密切相关。海滩对台风动力过程的响应表现出一定的滞后性。台风作用后，在垂岸方向上，海滩前滨区域泥沙的平均粒径粗化，分选系数减小，泥沙的分选性有明显的提高；随着台风过后海滩不断的冲淤调整，海滩高潮带至低潮带泥沙分布表现出细化的趋势，分选性又逐渐减弱，其中在低潮带的区域沉积物分选最差：沿岸泥沙分布具有对称性，即以滩角的脊部和凹部分界位置处的垂岸线剖面为界，界线两侧沿岸位置上的泥沙分布具有相似性。

目录

文摘

英文文摘

第1章概述

1.1常用名词术语解释

1.2选题背景与研究意义

1.3砂质海岸地形动力过程国内外研究进展

1.4研究的主要科学问题

第2章研究区域环境特征、研究方法与研究资料

2.1粤东后江湾环境特征

2.2粤西水东湾环境特征

2.3主要研究方法

2.4资料概况

第3章砂质海岸前滨地形动力过程

3.1水东湾砂质海岸前滨侵蚀与堆积的动力学判别

3.2后江湾碎波带波浪特征变化分析

3.3后江湾前滨地形动力过程分析

3.4小结

第4章砂质海岸前滨对台风的响应特征

4.1 0606号台风“派比安”与0609号台风“宝霞”概况

4.2研究区域背景

4.3数据的采集与处理

4.4后江湾砂质海岸前滨对台风的响应特征分析

4.5小结

第5章结语

5.1成果与结论

5.2主要创新点

主要参考文献

致谢

原创性声明