【導(dǎo)讀】海岸帶是陸地與海洋的連接地帶，由陸地、灘涂和淺海三部分組成。不同規(guī)模的圍海工程以及海岸工程建設(shè)。由于海岸環(huán)境時空變化的復(fù)雜性，受泥沙特性、入射能量及其淺水變形、作用，海灘作為一物質(zhì)與能量開放系統(tǒng)不斷調(diào)整并力圖達(dá)到一最佳或平衡狀態(tài)。由于海灘系統(tǒng)的復(fù)雜性，研究人員采用了不?？刂埔蛩氐亩ㄐ悦枋觥Ｓ煤秃０豆こ探ㄔO(shè)的需要，對海灘剖面的研究取得了長足的進(jìn)展。岸，而實際海岸環(huán)境難以滿足此特定條件。我國沙質(zhì)海岸多基巖岬間，由于灣內(nèi)岸線彎曲，為復(fù)雜，對其研究具有重要的理論意義。與人們的生產(chǎn)關(guān)系極為密切，因而具有實際應(yīng)用價值。究對海岸的工程建設(shè)有著指導(dǎo)性的意義，有利與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和海洋資源環(huán)境的保護(hù)。目前，歐盟中各國主。引起了研究人員的極大興趣。Johnson最早的實驗研究認(rèn)為，當(dāng)波陡H。他認(rèn)為發(fā)生剖面轉(zhuǎn)化的深水波陡H。不同學(xué)者得到的臨界波陡值各有差異。己試驗結(jié)果在內(nèi)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，建立了沙壩形成的判定標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 灘面整體 呈現(xiàn) 侵蝕 狀態(tài) ， 7～ 10 海灘 剖面 的 前 濱 、后濱灘面出現(xiàn) 淤積 現(xiàn)象 ， 淺水區(qū) 的海灘 灘面 出現(xiàn) 侵蝕 現(xiàn)象 。 淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 共 31 頁 (m)(m)1062261014200 400 600 8007 (m )(m )106226101418200 400 600 8008 (m )(m )106226101418200 400 600 800 10009 淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 31 頁 (m )(m )1062261 01 41 820 0 40 0 60 0 80 0 10 00 12 0010 正常區(qū) 海灘 剖面 （見 11～ 16圖） :11～ 16 海灘 剖面 圖代表的是 正常區(qū) 的海灘剖面 ， 正常區(qū)的海灘 剖面形態(tài) 是比較 正規(guī) 的 。整個正常區(qū) 的 海灘剖面寬 度大 約 是 1200m，長 在 1400～ 1800m范圍內(nèi) 不等 ， 海灘 剖面測量到達(dá)水深 大 約 10～ 14m處。 7月份 11～ 16 海灘 剖面 的 后濱和高潮帶 海灘 灘面 呈現(xiàn) 侵蝕 狀態(tài) ， 中 潮帶 、低潮帶 海灘 灘面 出現(xiàn) 淤積 的情況 ， 淺水區(qū) 的海灘 灘面 則是 蝕淤互有 ， 表現(xiàn)為上段 以 侵蝕為主 ， 下段 以 淤積為主 。 10月份 的海灘 剖面變化 是侵 蝕 和淤積 互有 ， 海灘 剖面 的 狀態(tài) 相比 較 7月份 的海灘剖面的狀態(tài) 變化不 是很 大 。 12月份 海灘剖面的 后濱和高潮帶 部分呈現(xiàn) 淤積 現(xiàn)象 ， 而海灘剖面的 中潮帶 部分呈現(xiàn) 侵蝕 狀態(tài) ， 12～ 16 海灘 剖面由于漁網(wǎng)的原因缺失 了 低潮帶和部分淺水區(qū)的數(shù)據(jù) ，淺水區(qū) 的海灘 灘面變化 表現(xiàn)為侵 蝕 和淤積 互有 的現(xiàn)象 ， 但是 以侵蝕為主。 (m )(m )106226101418200 400 600 800 1000 120011淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 31 頁 (m)(m)1062261 01 41 820 0 40 0 60 0 80 0 10 00 12 00 14 0012 (m )(m )10622610200 400 600 800 1000 1200 1400 16001314 (m)(m)106226 10 142 00 4 00 6 00 8 00 1 0 00 1 2 00 1 4 00 1 6 00 1 8 001 4 (m)(m)106226 10 142 00 4 00 6 00 8 00 1 0 00 1 2 00 1 4 00 1 6 00 1 8 001 5 淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 31 頁 (m )(m )1062261014200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 180016 表 4 2021年海灘剖面的季節(jié)變化 區(qū)段 剖面 7月份 10月份 12月份 后 濱 前 濱 淺水區(qū) 后 濱 前 濱 淺水區(qū) 后 濱 前 濱 淺水區(qū) 高 中 低 高 中 低 高 中 低 工程區(qū) 1 + + + + + 2 + + + + + + + + 3 + + + + + + + + + + 4 + + + + + + + + + + + 過渡區(qū) 5 + + + + 6 + + + + + + + + + 7 + + +/ + + + 8 + + +/ + + 9 + + +/ + + 10 + + +/ + + 正常區(qū) 11 + + +/ + 12 + + +/ +/ + + / 13 + + +/ +/ + + / 14 + + +/ +/ + + / 15 + + +/ +/ + + + / 16 + +/ +/ + + + / 注： (1)以 3月份海灘剖面作為分析比較的初始剖面 （ 2） 表中“ ”代表侵蝕，“ +”代表淤積，“ （ +）”代表蝕淤互有，“ /”代表數(shù)據(jù)缺失 5 海灘剖面地形的季節(jié)變化分析 海灘一個很重要方面是它的動態(tài)特性：松散的粒狀沉積物不斷地適應(yīng)來自鄰近水域經(jīng)常變 化的波浪和水流。在實驗波槽中，維持一 定的波浪輸入，可以獲得平衡海灘剖面。但在天然海灘上， 變化的波浪導(dǎo)致海灘剖面力圖達(dá)到但又很少達(dá)到的不斷變化的平衡。然而，能夠了解海灘剖面的唯一途徑是依據(jù)這種平衡剖面，研究它是如何受到波浪和水流條件以淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 31 頁 及組成海灘的沉積物的制約的。 根據(jù)中立線概念，水下岸坡在中立線的兩側(cè)各有一個侵蝕帶，形成兩段沖刷凹地?？堪兑粋?cè)的沙粒向岸移動，堆積在岸坡上部，形成堆積海灘，結(jié)果使上部岸坡變陡，沙粒向岸和向海啟動速度的差值隨之增大，沙粒向岸移動的趨勢逐漸減弱；靠海一側(cè)的沙粒向海移動，堆積在岸坡的下 部，使坡度變緩，啟動速度的差值隨之減小，沙粒向海移動的趨勢也逐漸減弱。最終在整個水下岸坡剖面上的沙粒都只有來回擺動，而不發(fā)生凈位移，這個剖面叫做平衡剖面。 平衡剖面的概念源于中立線，只考慮了泥殺粒徑均一的情況，實際上，水下岸坡是由不同粒徑的泥沙組成的。若在同一點上還有更粗和更細(xì)的顆粒，其啟動速度相應(yīng)較大和較小，那么細(xì)的顆粒凈向海移動，粗的顆粒凈向岸移動。由于底流水質(zhì)點的最大軌道速度隨水深減小而增大，因此處于平衡狀態(tài)的泥沙粒徑與水深成反比，比各水深點處于動態(tài)平衡的顆粒粗的碎屑向岸移動，細(xì)的向海移動，并分別在適 當(dāng)?shù)乃钗恢蒙线_(dá)到平衡。因此在實際的平衡剖面上，處于平衡狀態(tài)的沉積物顆粒自岸向海由粗變細(xì)。 海灘剖面能夠看作造成波浪破碎和消耗波能的一種有效的自然機理，就這方面看，海灘剖面的作用是重要的。 在海灘的某一固定地點反復(fù)地測取海灘剖面，并利用參考樁以便能就這些剖面進(jìn)行對比，那么就可以發(fā)現(xiàn)海灘剖面長期的系統(tǒng)變化以及短期的變動。 可以明顯對比出變化的：夏季剖面、冬季剖面。夏季剖面的特征是具有寬寬的灘肩， 就是剖面中平坦的向岸部分和平坦的近岸剖面，除了在相當(dāng)深的水中可能會有沙壩以外，它的近岸剖面上不存在沙壩。相反，冬季 剖面幾乎沒有灘肩，原來灘肩的泥沙已離岸轉(zhuǎn)移而形成一系列平行于岸線的沙壩。所含的泥沙體積保持相對不變；冬季和夏季斷面的面積大致相同。沉積物就是從灘肩向沙壩，然后又從沙壩想灘肩這樣來回地搬運?？偟钠拭嫫露?，冬季剖面小于夏季剖面。根據(jù)剖面的反復(fù)觀測，實際上能夠描繪出一年內(nèi)灘肩的破壞和再現(xiàn)。 如果與海灘剖面觀測的同時，獲得波浪的觀測數(shù)據(jù)，將會發(fā)現(xiàn) ， 泥沙從灘肩向沙壩的離岸轉(zhuǎn)移發(fā)生在大波浪活動的風(fēng)暴期。而在較小的涌浪作用時期產(chǎn)生相反的情況：泥沙向岸回移而使灘肩增長。泥沙的搬運也會影響海灘剖面變化，除了泥沙的橫向搬運外， 泥沙的縱向（沿岸）運動也可以影響海灘剖面。這些影響以外，潮汐也會影響海灘剖面的變化，風(fēng)同時也對海灘剖面產(chǎn)生影響：向岸風(fēng)引起表層水體的向陸運動，這種向陸運動必須由深處的向海流來補償。相反，離岸風(fēng)使表層水體向海運動，近岸層水流則是向岸的。這些水流將是泥沙橫向搬運的一個因素，并由此帶來海灘剖面的相應(yīng)變化。 室內(nèi)波槽實驗和野外海灘剖面重復(fù)測量表明 ， 自然狀況下海灘剖面形態(tài)普遍發(fā)生灘肩型剖面和沙壩型剖面交替的季節(jié)變化 ， 這種變化主要是由于風(fēng)浪和涌浪等動力因素對海灘作用的性質(zhì)差異所致。在涌浪盛行季節(jié) ， 海灘剖面出現(xiàn)上部淤積 (后濱和高潮帶 )下部侵蝕(低潮帶和淺水區(qū) )， 表現(xiàn)為后濱發(fā)育灘肩 ， 淺水區(qū)無沙壩等堆積地貌 ； 在風(fēng)浪作用季節(jié) ，海灘剖面出現(xiàn)上部侵蝕下部淤積 ， 表現(xiàn)為后濱灘肩蝕低或無灘肩 ， 淺水區(qū)形成沙壩等堆積地貌。而本論文研究的湄州島西南部海灘剖面形態(tài)屬于灘肩型剖面和沙壩型剖面的過渡剖淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 31 頁 面形態(tài)。通過海灘剖面地形的季節(jié)變化特征 (表 4和圖 7)可以發(fā)現(xiàn) ， 碼頭工程區(qū) 1 剖面的季節(jié)變化小 ， 且變化正常 ， 其位置位于工程區(qū)的邊緣 ， 2～ 4 剖面則表現(xiàn)為不斷淤積 ，且季節(jié)變化明顯。過渡區(qū)海灘剖面淤積程度較工程區(qū)變?nèi)?， 5～ 7 剖面前、后濱灘面的季節(jié)變 化明顯 ， 其中 5～ 6 剖面表現(xiàn)為侵蝕趨勢 ， 但總體逐漸向正常海灘剖面地形的季節(jié)變化方向發(fā)展。正常區(qū) 12～ 16 剖面地形的季節(jié)變化較有規(guī)律 ， 代表夏季的 7月份剖面 ，堆積在后濱灘肩附近的沉積物大多離岸向低潮帶以下的淺水區(qū)運動 ， 灘面表現(xiàn)為上部侵蝕(后濱和高潮帶 )下部淤積 (低潮帶和淺水區(qū) )， 代表冬季的 12月份剖面 ， 低潮帶以下淺水區(qū)的沉積物向岸搬運 ， 灘面表現(xiàn)為上部淤積下部侵蝕 ， 這與李伯根等 (2021)的研究基本一致。 正常區(qū)海灘剖面地形的這種規(guī)律性季節(jié)變化特征 ， 主要是波浪和潮流等動力因素共同作用的結(jié)果 。 湄州島夏季盛 行 SSW向浪 ， 波浪直接入射海灘 ， 把上部灘面的沉積物侵蝕下來并向下部灘面搬運 ， 冬季盛行 NNE向浪 ， 波浪形成繞射作用 ， 從而把淺水區(qū)灘面沉積物向上部灘面輸送 ； 潮流運動為往復(fù)流 ， 漲潮流為 N向 ， 落潮流為 S向 ， 共同維護(hù)海灘剖面的季節(jié)變化動態(tài)平衡 。 而工程區(qū)海灘剖面不斷淤積 ， 主要是碼頭工程建設(shè)的影響 。 夏季 SSW和 ESE向浪傳至近岸發(fā)生破碎 ， 帶動沉積物大致向 NW方向運動 ， 遇到碼頭的阻擋沉積下來 ，而碼頭工程區(qū)的沉積物由于碼頭的阻擋 ， 無法有效的被波浪搬運 。 冬季 NNE向浪使整個海灘發(fā)生淤積 ， 加上受到湄州島和碼頭的遮蔽作用 ， 波浪和潮 汐的挾沙能力減弱更易發(fā)生沉積 。 據(jù)蔡鋒等研究 ， 湄洲島西南部海灘的沿岸輸沙為 NW向 ， 而碼頭前沿的沿岸輸沙為 S向 ，加上落潮輸沙量大于漲潮輸沙量 ， 其全潮凈輸沙量方向也為 S向 ， 兩個方向的輸沙在碼頭區(qū)匯合 ， 造成碼頭工程區(qū)海灘剖面的淤積 。 從海灘沉積物的分布特征 (由南向北粒徑變小 )可以發(fā)現(xiàn)沉積物有向碼頭工程區(qū)搬運的趨勢 ， 而且 S向或 SE向的風(fēng)力挾沙受到碼頭的阻擋作用沉積下來也是碼頭工程區(qū)海灘剖面淤積的一個原因 。 工程區(qū)海灘剖面不斷淤積的季節(jié)變化 ， 表明海岸工程建設(shè)造成海灘重塑后的變化還未達(dá)到動態(tài)平衡 。 淮海工學(xué)院二○○八屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 31 頁 結(jié) 論 根據(jù) 2021年 3月份 、 7月份 、 10月份和 12月份海灘剖面地形的重復(fù)測量 ， 通過對數(shù)據(jù)的處理成圖，可以十分直觀的對比 各月之間剖面變化并進(jìn)行分析 。 結(jié)果表明 ， 湄洲島西南部海灘在 1996年因?qū)ε_客運碼頭工程的建設(shè)導(dǎo)致了海灘剖面的破壞 ， 工程結(jié)束后，海灘在自然力的作用下又進(jìn)行重新塑造 。 根據(jù)數(shù)據(jù)處理、分析可以看出海灘剖面的季節(jié)變化存在區(qū)段差異性 。這就可以將研究區(qū)域分為三個部分：碼頭工程區(qū)、過渡區(qū)、正常區(qū)。 1) 碼頭工程區(qū)海灘剖面表現(xiàn)為不斷淤積 ， 這是由于受到對臺客運碼頭工程建設(shè)的影響 ，工程區(qū)的不斷淤積 說 明對臺客運碼頭建設(shè)好后的 5年來 ， 因為工程建設(shè)造成海灘重塑后的變化過程還在不斷的繼續(xù) 。 2) 過渡區(qū)的海灘剖面跟工程區(qū)比較淤積程度也減弱 ， 而且 部分剖面還表現(xiàn)為侵蝕趨勢 ，這種趨勢 總體逐漸向正常海灘剖面的季節(jié)變化的特征這一方向發(fā)展 。 3) 正常區(qū)海灘剖面的季節(jié)變化具有一定的規(guī)律性 ， 表現(xiàn)為夏季上部侵蝕 (后濱和高潮帶 )下部淤積 (低潮帶和淺水區(qū) )， 冬季上部淤積下部侵蝕 ， 符合“夏季剖面”和“冬季剖面”的特征 ， 春 、 秋季節(jié)為中間過渡剖面形態(tài) 。 通過這次的研究 ， 可以預(yù)測未來該研究區(qū)域的海灘剖面形態(tài)會一直向正常區(qū)海灘剖面的形態(tài)轉(zhuǎn)變 ， 最終海 灘剖面會形成有周期性、規(guī)律性、動