规则波作用下沙质岸滩剖面演变研究*

为了探究规则波作用下沙质岸滩的形态变化，在波浪水槽中构建沙质岸滩剖面的演变过程。发现在规则波作用下，沙质岸滩会出现沙坝峰，存在从单一沙坝峰到双沙坝峰的演变过程，且沙坝形成后并非静止不动，而是随时间变化存在离岸和向岸的往复运动。探究水深、周期和植被覆盖对沙质岸滩变化的影响，对其最大冲刷深度、最大淤积深度、冲刷面积和淤积面积进行讨论分析。结果显示，水深的增大会导致沙坝向岸运动，周期的增大会导致岸滩趋于紊乱，植被覆盖对岸滩有稳定作用。     

近岸取沙对岸滩稳定性影响——波浪动床物理模型试验

为满足各种基本建设对沙源的需求,希望在近海滩涂取沙,为此需回答取沙后对岸滩稳定性的影响。文章通过波浪动床试验,研究曹妃甸东侧滩涂取沙区实施后的向-离岸泥沙运动及岸滩剖面冲淤类型的变化,据此评估取沙对岸滩稳定性的影响程度。     

规则波作用下刚性植被海岸准静态平衡剖面试验

海岸植被作为新兴的生态护岸方式受到广泛关注。针对水动力要素对岸滩演变的作用,进行波浪及水深条件对植被岸滩准静态平衡剖面的影响规律研究。采用物理模型试验的方法,通过定性和定量分析,得出不同波高、不同周期规则波对植被岸滩平衡剖面的影响规律,以及波陡与岸滩无量纲尺寸的幂函数关系式和不同水深条件下各无量纲指标的变化趋势。结果显示,波高对平衡剖面的影响规律较明显,波周期及水深的影响规律性相对较弱;波陡与岸滩无量纲尺寸相关性良好,相对淤积尺寸的拟合结果优于冲刷尺度,小波陡区域拟合结果优于大波陡区域。     

土福湾赤岭岸线沙滩修复技术探讨

针对拦沙结构物优化问题，以土福湾赤岭岸线修复工程为例，分析了缩短拦沙堤长度而不影响航道的可行性。岸滩采用滩肩补沙方式，缩短拦沙堤长度至150 m，允许沙子绕过拦沙堤进入备用蓄沙池。实地检验近2年，期间遭受多场台风侵袭，尤其是2020年下半年台风组团影响，方案经受住了考验，证明设计效果良好。旁通输沙方案也节省了投资。研究表明，适当缩短拦沙构筑物也有可能达到预期成果，为类似沙滩养护工程带来新的启示。     

土福湾赤岭岸线沙滩修复技术探讨

针对拦沙结构物优化问题，以土福湾赤岭岸线修复工程为例，分析了缩短拦沙堤长度而不影响航道的可行性。岸滩采用滩肩补沙方式，缩短拦沙堤长度至150 m，允许沙子绕过拦沙堤进入备用蓄沙池。实地检验近2年，期间遭受多场台风侵袭，尤其是2020年下半年台风组团影响，方案经受住了考验，证明设计效果良好。旁通输沙方案也节省了投资。研究表明，适当缩短拦沙构筑物也有可能达到预期成果，为类似沙滩养护工程带来新的启示。     

波浪作用下人工沙滩剖面横向输沙试验研究

随着在滩涂之上建设人工沙滩的举措逐渐增多,人工沙滩剖面横向输沙研究有非常重要的现实意义。在与海岸动力相互适应的原岸滩上建造人工沙滩是较为复杂的问题,并且实际工程中的人工沙滩还受到工程措施的影响,剖面形态较难预测。在原海滩上建造人工沙滩较复杂,它适应了海岸的力量;实际工程中的新滩受工程测量的影响,因此其剖面形状难以预测。针对这个问题,采用物理模型试验的方法,针对受挡沙坝及护岸限制的人工沙滩剖面在不同水位及波浪条件下的形态变化进行试验研究,并应用工程中常用的平衡剖面模型对相对稳定的剖面进行计算比较,得出了形成稳定的剖面形态所需要的条件。试验结果验证了初始岸滩坡度1∶15的适用性,得出了当波浪受结构物影响较小时可以形成均衡沙滩剖面的结论。     

侵蚀岸段海堤破坏机理及修复方案*

侵蚀岸段通常是海堤破损最为频繁、严重的区段,随着极端气候条件增多及人类活动的影响,海岸侵蚀问题加剧,对海堤及后方陆域安全造成较大威胁,现有修复手段大多无法从根本上解决侵蚀型海堤的破坏问题。结合因岸滩侵蚀引起的滨海县振东闸以北段海堤破坏案例,通过现场调研、波浪物理模型试验、理论计算等手段,分析岸滩侵蚀对海堤安全影响的机理,探讨侵蚀岸段海堤修复措施,提出管桩顺坝透射系数、海堤稳定性计算方法。研究认为侵蚀岸段海堤破坏的主要原因是水深增大引起的波浪动力增强,导致在日常条件下护底、护面侵蚀及极端条件下结构失稳。据此提出保滩、加固相结合的侵蚀型岸段海堤修复方案。经波浪物理试验验证,该方案合理、可行。     

土福湾赤岭岸线沙滩修复技术探讨

针对拦沙结构物优化问题,以土福湾赤岭岸线修复工程为例,分析了缩短拦沙堤长度而不影响航道的可行性.岸滩采用滩肩补沙方式,缩短拦沙堤长度至150 m,允许沙子绕过拦沙堤进入备用蓄沙池.实地检验近2年,期间遭受多场台风侵袭,尤其是2020年下半年台风组团影响,方案经受住了考验,证明设计效果良好.旁通输沙方案也节省了投资.研究...     

北戴河海滩养护方案实验研究

对北戴河海滩人工养滩工程的可行性进行研究,通过物理模型实验对所设计的4个岸滩防护方案进行对比研究,给出了各方案稳定的岸滩剖面形态、侵蚀岸线和平衡恢复岸线.通过对这些实验结果的分析,论述了A、B、D方案在各种波况下海滩稳定性和恢复能力,探讨不同方案的护滩效果,并最终确定D方案为最优方案.     

琼州海峡罗斗沙岛岸滩演变分析

罗斗沙岛位于琼州海峡东侧,近年由于风暴潮、波浪水流的作用,岛屿西北侧发生严重侵蚀,通过分析罗斗沙岛屿附近的水文、地质和泥沙运动特性,对罗斗沙岛屿附近岸滩演变的原因进行了分析,并对今后演变趋势进行了预测。     

掩埋式护沙管新型养滩护沙技术试验研究

掩埋式新型养滩护沙技术是将护沙管掩埋至滩面以下增大海滩的渗透性,增大海水下渗速度达到护沙目的。掩埋式护沙管埋置沙滩内部,无外露部分,无其他辅助工程措施,是一种不会破坏原有沙滩的自然美感和亲水环境的护沙方法,为沙滩整治引入一种美观、环保、经济的新技术。文章通过2D波浪模型试验研究,对掩埋式护沙管护滩效果进行了分析研究。试验结果表明:在波高1.5 m和2.0 m条件下护沙管养滩效果较好,在波高3.0 m和4.0 m波浪条件下,护沙效果相对较差,且波高对滩面的影响较为明显,波高越大滩面的变化幅度越明显。     

岸滩修复工程中的参数选取方法及稳定性分析

本文以蓝色海湾整治行动中的岸滩修复工程之一为例,基于平衡岬湾理论、平衡剖面理论、人工养滩理论,参考国内外沙滩养护实例,利用国际上成熟的海岸工程模型系统,探究在岸滩修复工程中,滩肩宽度、前滨坡度、拦沙堤长度等参数的选取及稳定性分析的方法。     

人工沙滩在堤后次生波作用下的稳定性试验

基于波浪泥沙物理模型,考虑不同水位条件、不同重现期的波浪作用以及复坡和单坡2种不同坡度的沙滩坡面,对斯里兰卡科伦坡港口人工沙滩的冲淤情况及稳定性进行试验研究。结果表明,在次生波作用下,沙滩出现了不同程度的冲刷,沙滩剖面出现冲刷的主要部位一般位于水面线以下的波浪破碎带内,但当波浪条件增大时,人工沙滩剖面在水面线以上也呈普遍冲刷状态。在试验工况范围内,外海水位越高,波高、周期越大,防波堤堤后的次生波越大,所造成的沙滩剖面变形越大,冲刷深度越大。复坡和单坡2种不同坡度方案滩面泥沙在次生波作用下的冲淤部位基本相似,剖面稳定性相当。     

拦沙堤与潜堤的布置形式对砂质海滩的影响

文中以日照港石臼港区东作业区煤码头岸线退岸还海修复整治工程为例,探讨了拦沙堤和潜堤的不同布置形式,对工程水域波浪潮流泥沙以及形成砂质海滩剖面的影响。拦沙堤可一定程度上减小泥沙输移,且海滩在拦沙堤的环抱下更接近自然平衡岸线的弧度,使淤积环境变弱。而潜堤可一定程度上减小沙滩的侵蚀程度,且对泥沙外移有一定的拦截作用。在实际的工程实践中,合理的布置潜堤和拦沙堤,可有效减少岸滩冲淤,维持稳定的海滩形态。     

排桩式防波堤透浪效果试验研究

以西非西海岸某在建港口项目为背景,通过排桩式防波堤透浪效果的物理模型试验,主要研究了波浪在不同波高和不同周期下穿越排桩后透浪系数的变化规律。研究表明,排桩间距对透浪系数有较为明显的影响,波浪在穿过排桩式防波堤时,会随着波高和波周期的变化,呈现不同程度的变化;还将试验结果与理论计算进行了对比分析。研究成果对排桩掩护后的施工条件以及防止岸滩侵蚀都具有重要的参考价值。     

汉班托塔港二期工程西人工岛方案对岸滩演变的影响

针对斯里兰卡汉班托塔(Hanbantota)港二期工程西人工岛建设可能造成的岸滩侵蚀或堆积变化,以及可能对防波堤口门区波浪和泥沙淤积产生的影响等关键问题,采用多次现场岸滩调查和断面测量获取基础数据、结合卫星遥感资料、沿岸输沙计算和模型试验研究的方法进行综合研究。结果表明:西人工岛对岸滩的影响只发生在西侧拦沙堤附近范围,会使防波堤口门区的波高增大5%～10%,但不会影响船舶安全进出港;其建设能适当减小防波堤口门区及口门外进港航道的泥沙淤积。研究成果可供在较大规模砂质海岸上设计和建造人工岛等港工建筑物参考。     

沙质海岸破波带内底部离岸流及沙坝迁移数值模拟研究

建立了破波带内三维水动力泥沙数学模型体系,模型中同时考虑了波浪、波生底部离岸流、非粘性泥沙运动及地貌演变等动力机制。通过波浪水槽实验实测水、沙及地形数据验证,所建模式可有效模拟破波带内底部离岸流、泥沙运动过程及离岸沙坝的随时间迁移规律。模拟成果表明波浪破碎后引起的波生流系在破波带内形成一个时均垂向环流结构,其中底部时均流向指向外海,表层则指向近岸,靠近破波点处,底部离岸流的流速逐渐降低。在时均垂向环流体系的输送下,破波带内被波浪掀起的床面泥沙在底部离岸流作用下持续向外海输送,并在破波点附近堆积形成沙坝。沙坝的形成改变了局部波流场结构,在波浪的持续作用下逐渐向外海运移直至剖面达到基本平衡。     

潍坊滨海水城人工沙滩防护工程效果物理模型试验研究

文章针对潍坊滨海旅游度假区人工沙滩防护工程进行研究,分析了工程海域自然条件和沙滩侵蚀成因,对滩沙水力特性进行了实验研究,最后通过波浪泥沙整体物理模型试验手段,分析了丁坝防护工程建设后的整治效果。其主要结论如下:潍坊滨海旅游度假区人工沙滩侵蚀的破坏性动力来自NE向波浪的持续向西输沙;正常天气下人工沙滩年损失量约为2万m~3,在极端高水位下如遭遇10 a一遇大浪作用24 h条件下,沙滩损失量为1.2万m~3,人工沙滩年损失量约为7.7万m~3;优化方案实施后,防护工程实施1 a后,人工沙滩年损失量约为6.4万m~3,约占总铺砂量的6%;且抑制东湾内泥沙在风暴潮增水作用下向西湾输送,达到了优化目的。     

北戴河西海滩养护工程方案研究

近年北戴河西海滩侵蚀速度显著增大,亟需治理,治理工程计划采用人工养滩辅以硬体工程措施的方法.文章阐述了一个基于一线模型开发的岸线演变模型GENESIS,首先以水工模型实验的结果验证了GENESIS模型的可靠性.并研究了主要物理参数对岸线演变模拟结果的影响;再用GENESIS模型及配套的波浪模型STWAVE预测北戴河西海滩各种养护方案下工程后10年内的岸线演变情况,比较分析模拟结果并提出最佳养护效果方案.     

辽宁红沿河核电厂附近海域海岸演变及沉积特征

在现场踏勘及海洋水文全潮测验的基础上,分析了辽宁红沿河核电站附近海区的海岸演变和淤积特征,重点对海岸的稳定性,岸滩与床面的淤积特征、泥沙来源等进行了探讨,认为该海区岸段与岬角上间岸滩稳定,电厂取排水口处无泥沙淤积之患,在核电取排水口设计时,可不考虑岸线侵蚀以及其它形式来沙对核电水上工程滩面发育的影响。