發(fā)布時(shí)間：2020-10-31 11:04

　　 沙灘是海岸帶的重要組成部分,隨著人們對(duì)海岸帶管理的重視,各國都積極展開了沙灘方面的研究。學(xué)者們?cè)谏碁┣治g防治和人工養(yǎng)灘等方面取得了 一定的成果,然而對(duì)沙灘泥化問題研究甚少。本文將以寧波新鶴沙灘為例,從水沙動(dòng)力學(xué)角度分析沙灘泥化原因并提出修復(fù)方法。本文基于實(shí)測(cè)潮流、懸沙和床沙數(shù)據(jù)分析了新鶴沙灘及其附近海域的水沙條件。利用Delft3D建立了包含新鶴沙灘的三重嵌套模型,對(duì)潮流、波浪和懸沙輸移場(chǎng)進(jìn)行模擬,揭示了泥化沙灘的成因。發(fā)現(xiàn)漲潮流輸沙大于落潮流、波浪較弱和缺少粗顆粒泥沙來源是新鶴沙灘泥化的主要原因。據(jù)此提出灘外清淤和灘面補(bǔ)沙的修復(fù)方法,以達(dá)到增大波高、削弱漲潮流向岸輸沙和增加粗顆粒泥沙的目的。數(shù)值模擬了不同灘外清淤方案下灘前波高和灘面懸沙落淤的變化。結(jié)果表明灘外清淤可有效增加灘前波高,減少灘面懸沙落淤。隨著清淤高程的降低,灘前波高逐漸增大,灘面懸沙淤積量不斷減小。對(duì)新鶴沙灘來說,-7 m為最佳灘外清淤高程,與未清淤情形相比,該清淤高程下灘面懸沙年淤積量減少了 56.6%,灘前有效波高約增大了 10%。針對(duì)補(bǔ)沙方案,基于XBeach建立了沙灘剖面形態(tài)模型,數(shù)值模擬了不同泥沙粒徑、孔隙率、灘面坡度、灘肩寬度和高程下補(bǔ)沙剖面的沖淤變化。結(jié)果表明常浪下泥沙顆粒粗細(xì)和孔隙率大小對(duì)剖面沖淤影響較小,而當(dāng)入射波高1.2 m時(shí),影響較大。灘肩寬度對(duì)剖面沖淤影響較小,而灘肩高程則影響較大。對(duì)于新鶴沙灘,在入射波高≤1.6m的條件下,當(dāng)灘肩高程為3.0m時(shí)補(bǔ)沙剖面的沖刷深度和沖刷量最小。設(shè)計(jì)灘面坡度對(duì)補(bǔ)沙剖面沖淤影響更大,當(dāng)坡度從1/10變緩至1/30時(shí),常浪和強(qiáng)浪下的單寬沖刷量分別減小了 4/5和1/2左右。綜合考慮剖面穩(wěn)定性、補(bǔ)沙量和修復(fù)效果,確定新鶴沙灘補(bǔ)沙設(shè)計(jì)參數(shù)為泥沙粒徑0.5 mm、孔隙率0.3、灘肩寬度150 m、灘肩高程3.0 m和灘面坡度1/30。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P748
【部分圖文】：

１．３．１需解決問題??新鶴沙灘為典型的泥化沙灘，大量淤泥在灘面落淤，灘面淤泥質(zhì)含董較高，??對(duì)沙灘活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)置帶來限制，影響其旅游價(jià)值，沙灘灘面現(xiàn)狀如圖１．１所示。??現(xiàn)狀沙灘地形也不利于波浪和潮水將淤泥帶走，對(duì)沙灘整體景觀效果產(chǎn)生了負(fù)面??影響。特別是在低潮位時(shí)，海底泥灘露出水面，觀賞性差。因此，弄清灘面泥化??７??

石浦港約１０公里。沙灘兩側(cè)岬角間距１４５０ｍ，為典型的岬灣沙灘。沙灘縱向長??度約為９３０ｍ，橫向?qū)挾葹椋保福�？３０�?ｍ，中部有一小岬角把新鶴沙灘分為南灘和??北灘兩個(gè)部分，如圖２．１所示。??２９－５°ｎ｜＾＾?＇?＇?汾??／?捫??２９．４０ｎ３＊??丨ｉ??２９．１°Ｎ?４?＼?ｄＸＸ＾??Ｉ２１．９°Ｅ?Ｉ２２．０°Ｅ?Ｉ２２．１°Ｅ?１２２．２°Ｅ??圖２．１新鶴沙灘示意圖??２．１新鶴沙灘水動(dòng)力條件??２．１．１波浪??根據(jù)新鶴沙灘以北１３公里處大目涂水文站１９８１？１９９６年的實(shí)測(cè)波浪數(shù)據(jù)，??新鶴沙灘主要受涌浪作用，涌浪常浪向?yàn)闁|向Ｅ，出現(xiàn)頻率為９２．２３％。全年平??均有效波高為０．４?ｍ，十分之一大波波高為２．１?ｍ，月平均波高在０．２？０．５?ｍ之間，??平均周期在６．８？７．５?ｓ之間。該區(qū)域常風(fēng)向?yàn)闁|北向ＮＥ，其次為南向Ｓ和東南??向ＳＥ，風(fēng)浪常浪向?yàn)闁|北向ＮＥ，具有明顯的季節(jié)性，冬半年以北向浪為主，夏??半年以南向浪為主，浪向轉(zhuǎn)換時(shí)間在５月及９？１０月。??２．１．２潮汐??收集到大目涂水文站１９８１？２０１０年共３０年的潮位資料，特征值統(tǒng)計(jì)見表??１１??

２．３．２粒度空間分布??在新鶴沙灘及其附近海域選取了?５條斷面進(jìn)行底沙取樣和級(jí)配分析，中值粒??徑和分選系數(shù)的空間分布如圖２．３所示，圖中坐標(biāo)為相對(duì)坐標(biāo)，ｙ向?yàn)檎狈较颉??從圖中可明顯看出，研究區(qū)域存在明顯沙泥分界線。沙泥分界線以內(nèi)泥沙顆粒較??粗，取樣點(diǎn)中值粒徑在１４２．５？１８６．１?ｐｍ之間，平均中值粒徑為１６９．７ｐｍ，為細(xì)??沙。沙泥分界線以外為淤泥質(zhì)灘涂，取樣點(diǎn)中值粒徑在３．１？１０．３?ｐｍ之間，平均??中值粒徑為５．９?ｐｍ，為粉沙。??分選系數(shù)也以沙泥分界線為界，呈現(xiàn)出較大差異。沙泥分界線以內(nèi)區(qū)域，分??選系數(shù)在１．２６？１．３６之間，平均值為１．３０，分選好；沙泥分界線以外區(qū)域，分選??系數(shù)在１．３７？４．５５之間，平均值為２．１９，分選很差。??４?＜
【參考文獻(xiàn)】

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