【摘要】：海岸侵蝕是世界海洋國(guó)家存在的普遍災(zāi)害,海岸修復(fù)也就成為當(dāng)今研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。楮島位于威海榮成石島灣省級(jí)旅游渡假區(qū)北側(cè),是中國(guó)歷史文化名村所在地。近三十年來(lái),楮島村沿岸碼頭建設(shè)、大規(guī)模水產(chǎn)養(yǎng)殖等原因,改變了近海水動(dòng)力條件,造成岸線(xiàn)侵蝕加劇。創(chuàng)建一種綠色生態(tài)、成本低廉、施工簡(jiǎn)便和安全健康的可持續(xù)海岸修復(fù)新技術(shù),對(duì)楮島岸線(xiàn)的保護(hù)和國(guó)家歷史文化的傳承具有重要作用。本文基于沙灘剖面高程數(shù)據(jù)和各波浪要素,泥沙粒徑變化特征,通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和預(yù)算、材料設(shè)計(jì)和采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)施工、工程管理等重要階段,建設(shè)了以沙袋為主體和堅(jiān)持環(huán)境優(yōu)先理念的沙灘修復(fù)實(shí)驗(yàn)工程。沙灘剖面數(shù)據(jù)主要通過(guò)RTK-GPS實(shí)地測(cè)量,確定海灘斷面不同時(shí)期的高程變化;南北岸段選擇多個(gè)剖面定期、定面、定點(diǎn)觀測(cè),分析海灘形態(tài)變化,研究海岸沖淤變化狀況和發(fā)展趨勢(shì)。護(hù)坡修復(fù)實(shí)驗(yàn)主要材料是特制沙袋。由于其具有對(duì)環(huán)境的影響較小,節(jié)省施工時(shí)間,降低工程造價(jià)等特點(diǎn)而逐漸被工程界所接受,整個(gè)工程分成三個(gè)實(shí)驗(yàn)段,每個(gè)實(shí)驗(yàn)段采用不同的方案進(jìn)行對(duì)比研究,本實(shí)驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)鋪?zhàn)o(hù),現(xiàn)已完成第一階段防護(hù)工程主體的施工,后期將進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工作。楮島沙灘剖面變化具有相關(guān)的季節(jié)性規(guī)律,夏季剖面的灘肩較寬,不易見(jiàn)到沙壩;冬季剖面易于形成與岸線(xiàn)平行的的沙壩,沙灘泥沙體積含量相對(duì)維持不變。沙灘剖面的坡度在冬季較為平緩、夏季坡度較大。根據(jù)對(duì)固定剖面周期性的觀測(cè),可以將剖面灘肩的時(shí)間段內(nèi)的往復(fù)變化進(jìn)行刻畫(huà)。整個(gè)沙灘的年侵蝕速率為0.052m/a,個(gè)別剖面的侵蝕速率達(dá)到2.22m/a。岸線(xiàn)修復(fù)工程位于楮島北側(cè)侵蝕嚴(yán)重、沙灘加速消失的海岸段。修復(fù)工程試驗(yàn)段總長(zhǎng)為74m,共三個(gè)試驗(yàn)段,每個(gè)試驗(yàn)段具有相同的坡度、高度和地槽開(kāi)挖深度,但每個(gè)試驗(yàn)段的沙袋用量不同(造價(jià)不同):試驗(yàn)段-1造價(jià)最貴段;試驗(yàn)段-2造價(jià)最經(jīng)濟(jì)段;試驗(yàn)段-3造價(jià)適中。采用的主要工程材料是特制抗老化沙袋。該沙灘防護(hù)工程取代了石頭/混凝土結(jié)構(gòu)材料,極大的減少工程環(huán)境災(zāi)害影響;該方法有效的保護(hù)岸線(xiàn)穩(wěn)定,對(duì)岸前沙灘的沖淤變化無(wú)明顯影響;從修復(fù)前后對(duì)比圖中可以看出,修復(fù)后海岸線(xiàn)更具有視覺(jué)效果的沖擊力,待第二階段綠化工程結(jié)束后,此處海灘將同時(shí)具有旅游經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境利益。
【圖文】：

全球氣候變暖導(dǎo)致平均海平面上升幅度加快，頻發(fā)的風(fēng)暴潮產(chǎn)生的大浪和風(fēng)暴增水增加了海岸泥沙赤字，無(wú)節(jié)制的人工采砂、不科學(xué)的岸堤工程建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng)加速了海岸土地的流失。平均海平面上升、風(fēng)暴潮頻發(fā)和不科學(xué)的人類(lèi)活動(dòng)使海岸侵蝕成為全世界海洋國(guó)家面臨的主要海岸災(zāi)害，，高效海岸防護(hù)方法的研發(fā)對(duì)以下幾個(gè)方面具有重要的科學(xué)研究意義：山東沿海沙灘侵蝕災(zāi)害發(fā)生機(jī)理復(fù)雜，在多種類(lèi)自然因素和人為因素的共同作用和影響下，造成了山東半島和黃河三角洲不同類(lèi)型海岸侵蝕過(guò)程，海岸侵蝕致災(zāi)因子及其強(qiáng)度的空間分布有待于進(jìn)一步定量確定。再者，現(xiàn)今采用的海岸工程輔助建筑修復(fù)方法常與海岸侵蝕發(fā)生機(jī)理相悖，破壞了砂質(zhì)海岸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，導(dǎo)致了沙灘侵蝕的進(jìn)一步加劇。目前山東沿海采用“硬工程”沙灘防護(hù)方法導(dǎo)致了海水侵入等次生災(zāi)害，甚至沙灘消失（見(jiàn)圖 1.1），而采用“軟工程”沙灘養(yǎng)護(hù)方法由于工程設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題，也造成沙灘拋沙流失（圖 1.1）、修復(fù)效果較差，急需研發(fā)和完善沙灘養(yǎng)護(hù)的新技術(shù)。

.2 山東日照港人工沙灘防護(hù)的三種設(shè)計(jì)方案：采用硬工程的弧線(xiàn)防波堤來(lái)防護(hù)人工沙 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1 國(guó)外沙灘侵蝕和侵蝕岸線(xiàn)防護(hù)方法研究現(xiàn)狀隨著人們對(duì)濱海旅游業(yè)的依賴(lài)程度變高，海岸帶的侵蝕和后退將直接成為類(lèi)生活水平的關(guān)鍵因素[2]。國(guó)際地理學(xué)會(huì)在 1984 年的一份報(bào)告中指明，全之七十的砂質(zhì)岸線(xiàn)長(zhǎng)期或短期處于侵蝕狀態(tài)，沙灘平均后退速率為 0.1m/百分之二十的沙灘侵蝕速率超過(guò) 1m/a。由于美國(guó)東海岸經(jīng)常遭受颶風(fēng)襲擊
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P748

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本文編號(hào)：2656992