舟山基湖海滩形态与稳定性分析

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岬间海滩是沙质沉积海岸中一种常见的地貌类型,沙质海滩的演变趋势和动力响应过程越来越引起了人们的关注。岬间海滩的平衡和稳定性研究,对进一步认识沙质海岸地貌的动力-响应过程有着重要的实际意义。本文以浙江著名的旅游景点—基湖海滩为研究对象,利用1933-2010年间不同年代的海图和2007年航片,结合该区域历史水文资料及2012年海岛资源普查等相关资料,探讨了不同时空尺度下基湖海滩平衡形态特征及演变规律,并在此基础上分析了基湖海滩的稳定性。长时间尺度的海岸演变与沿岸输沙密切相连。常波况条件下,横向输沙(向-离岸输沙)只是将沉积物在近岸进行搬运,长远来看并不影响岸线的平均位置。岸线的长期演变主要是由沿岸输沙造成的。本文分析了斜向入射波造成的沿岸输沙机理及其对岸线的作用机制,采用美国《海岸防护手册》推荐的沙质海岸沿岸输沙率的计算式——CERC公式计算了岸线不同单元处的沿岸输沙量;根据沿岸输沙率与岸线位置变化之间的关系式,建立了基湖海滩岸线变化的一线模型,对基湖海滩岸线变化进行数值模拟,得到基湖海滩岸线变化的数值解;并结合不同年代的基湖海滩冲淤图,分析了近年来基湖海滩地貌的演变。海滩的平衡形态及其演变规律的研究是判断长时间尺度的岸线稳定性的必要途径。目前的海滩平衡形态模型都是用特定的函数去拟合岸线,如对数螺线模型,抛物线模型,双曲正切模式等,其中抛物线模型是当前判定岬间海滩稳定性中最常用模型。因此,本文借助抛物线模型,在航片上精确量取基湖海滩的平面形态参数,并由当地气象资料确定出主波向,判定基湖海滩的稳定性特征。判定结果显示,基湖海滩已接近静态平衡,西北部略有淤进,中部稳定,东南部将有较大程度的淤进。并与基湖海滩演变分析结果进行对比验证,讨论沿岸输沙对海岸演变的影响及基湖海滩的稳定性。海滩剖面形态是海滩稳定性研究的另一重要方面。一般情况下海滩剖面对短时间尺度的动力过程响应较显著,如台风、风暴天气等。本文通过应用经验无因次沉速参数判别基湖海滩的剖面形态,结果显示基湖海滩每条剖面都具有消散型的特征。利用Dean平衡剖面模式计算出每条剖面上各个等深点的位置,得出Dean模式下基湖海滩的理论等深线,并与实际等深线进行比较。结果显示,3m内理论等深线和实际等深线吻合良好,3m以外则相差较大。一方面表明基湖海滩近岸剖面处于稳定状态;另一方面说明海滩近岸和远岸属于不同的系统,离岸距离不同,其水深值也遵循不同的规律。
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