岬间湾海滩养护监测及稳定性分析

摘要

作者通过对国内外海滩侵蚀研究,深入了解国内较成功的的海滩养护案例,对各种海岸类型上的养滩进行了总结,对各种养滩方法进行了归纳分析和利弊研究,较系统的阐述了海滩养护的整个过程及人工抛沙养滩后的稳定性分析。在众多的养滩类型中,岬间滩养滩是最易成功的养滩类型。在本文中对其进行了着重研究,并以青岛汇泉湾海水浴场和龙口市月亮湾海水浴场两个典型的岬间湾海滩为例,从多个方面入手,分析岬间滩养滩之所以易成功且易稳定的各种因素,并对其平衡性进行了研究。经验抛物线模型的引用,使得海滩稳定性研究有了充足的理论依据。基于抛物线模型开发的Mepbay平衡岸线模拟软件的使用,使得平衡岸线的获取变得容易而高效。
　　研究发现,青岛汇泉湾海水浴场近几年来趋于稳定的原因,是由于湾内航海学校码头的拆除,使湾内的水动力环境得以恢复,从而确保了海滩的稳定,人工抛沙养滩这一锦上添花之举,更是为获得稳定而宽阔的新滩做出了很大贡献。岬角作为突出于岸线的个体,其独特的位置和展布方向对湾内水动力环境有很重要的影响作用。尤其是对波浪的绕射影响机制使其对岸线塑造产生了极其重要的影响。由于波浪经过岬角的绕射作用,波浪从远端传播至岬间湾后,浪向发生明显改变。波能在湾内遮蔽段辐散,在湾外岬角处辐聚。波浪以一定角度投向海岸,波浪破碎并且产生沿岸流和沿岸沉积物的输运。这一沉积过程将对岸线进行调整,从而减小岸线与主入射波向线的夹角,沿岸流效率变小,使海滩逐渐接近平衡,不辅硬工程(如离岸坝、潜堤),也能达到理想的养滩效果,如青岛汇泉湾海水浴场改造工程,两个天然岬角对汇泉湾的庇护使得不辅以硬工程的开敞式养滩成为可能。汇泉湾两个岬角独特的位置和展布方向以及与常浪向之间的相互作用,对于人们进行岬间养滩的岬角位置和方向的布设有很好的借鉴意义,湾内码头产生的负面效果也为人们以后的海岸工程实践中敲响了警钟。
　　作为建立人工岬角进行抛沙养滩的成功案例,龙口市月亮湾海水浴场不但向人展示了人工岬角养滩的有效性和可行性,更为岬间湾海滩的平衡性分析提供了现实依据。通过人为的模仿大自然,构筑人工岬角,在平直的沙岸上进行养滩实践。基于月亮湾当地的波候条件,两个人工岬角的间距和展布位置及方向都采取了较适宜的设计,从而使岬角对于维持湾内岸线稳定的水动力环境产生足够的作用。通过岸线模拟发现,月亮湾海水浴场海滩目前的形态与拟合出的平衡岸线基本一致,而通过剖面监测过程中的单宽沙量的变化也很轻微,说明无论是从平面上还是剖面上,月亮湾海水浴场海滩已趋于平衡状态,即平衡平面和平衡剖面。调查研究发现,龙口市月亮湾海水浴场除了能保持自身的稳定状态不受侵蚀外,还在西南侧岬角波影区内出现了极其缓慢的淤积现象。说明两人工岬角之间的距离仍然有增大的可能,从而可以获得更长更宽阔的海滩,其实用工程价值和旅游经济价值显而易见。

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1 前言

1.1 选题背景及意义

1.2 研究内容及方法

1.3 资料获取及手段

2 海岸侵蚀与养护研究现状

2.1海滩养护

2.2海滩养护研究现状

2.3国内外养滩工程发展

3 不同类型养滩工程

3.1同相养滩

3.2异相养滩

4 岬间滩养滩

4.1自然岬角岬间滩养滩——青岛第一海水浴场

4.1.1区域概况

4.1.2汇泉湾浴场的整治与养护

4.1.3岬角对汇泉湾波浪的影响

4.1.4抛物线模型

4.1.5 Mepbay岸线模拟

4.1.6养滩抛沙海滩响应

4.1.7 小结

4.2人工岬角岬间滩养滩——龙口月亮湾海水浴场

4.2.1区域概况

4.2.2养护过程

4.2.3 Mepbay 岸线模拟

4.2.4海滩剖面验证

4.2.5 小结

5 结论

6 不足之处及展望

参考文献

致谢

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