海洋工程测量特点分析 -海洋测量的内容

论文导读与观点概要

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由于近年来全球气候变化及人类大规模活动的影响，我国70%左右的砂质海岸发生了海岸侵蚀现象，导致自然海滩和人工海滩都随之发生海滩侵蚀，对旅游生态行业产生负面影响，因此海滩保护成为海岸带生态修复的焦点问题之一。

岬湾海滩是主要的砂质海岸类型，这类海滩的特点在于岬角遮蔽效应，岬角掩护范围的大小决定了海滩的沉积，相比于开敞型海滩，形成稳定状态的可能性较高，较难发生侵蚀现象，然而台风暴潮破坏以及人类活动影响都会导致岬湾型海滩发生侵蚀和岸滩失稳。除了个别极大台风暴潮的毁坏作用难以通过自然作用恢复以外，一般情况下，随着季节的变化，风暴侵蚀和常浪恢复的循环作用会使岬湾型海滩处于一个动态平衡。季节变化往往会带来风浪条件与平均潮位的变化，而风浪是岬湾类海滩剖面变化的主要动力控制因子，平均潮位也会影响破波带区域与侵蚀基准面的位置，引起岸滩侵蚀的加剧。已有研究表明，海滩剖面的形态变化具有一定的季节循环性，但堆积与侵蚀的季节性具体过程和地理位置密切相关，不同区域季节性变化不同。西班牙桑坦德省的海滩一年中冬季堆积夏季侵蚀，且恢复堆积比侵蚀的时间长，而美国太平洋西北部海滩会每年夏季外扩15～20 m，到冬季又恢复平衡。我国青岛石老人海滩在平稳期呈现夏季堆积冬季侵蚀，变化幅度较小，而在剧变期呈现夏季侵蚀冬季堆积的变化特征；湄洲岛西南部海滩表现为夏季后滨和高潮带侵蚀，低潮带和浅水区淤积，冬季与之相反。因此华南地区岬湾型海滩的季节循环变化难以简单类推且可能存在其特殊性。同时，岬湾型海滩一旦发生年际间的侵蚀趋势，其剖面必然先在年内的季节性变化上有所体现，探究不同季节发生的趋势性调整，可以深化其年际间趋势性变化内在机制的认识。

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官湖海滩位于大鹏湾东北部，近年来年际间呈西侧淤积东侧侵蚀的趋势，尤其官湖社区前沿海滩侵蚀退化尤为显著，海滩养护工程亟待制定。对于养护方案的选择，岬湾型海滩与开敞型海滩也有所不同，应当依据不同的退化原因进行合适的方案比选，例如岬湾型海滩的特征岬角受到破坏，应当优先修复岬角构建静态平衡岬湾进行补砂修复，或者由于岬湾型海滩独特的地形条件而引起的差异性季节输沙，应当对流失沙体情况严重的剖面着重补沙，亦或是选择流失率最大的季节进行养护补沙工作，减少不必要的人力物力消耗等等，均需要对岬湾型海滩的季节性变化规律进行研究。为支撑海滩的退化原因分析与养护方案制定，于2020—2021年开展了官湖海滩剖面测量，本文基于此，深入分析研究海滩的季节性变化特征与原因，一方面能够加强对华南区域大鹏湾海滩季节性变化特征的认识；另一方面，可为相关岬湾型海滩的养护方案制定提供科学依据。

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基本结论

基于2020—2021年大鹏湾官湖海滩实测数据，总结大鹏湾岬湾型海滩季节性变化特征及原因，运用平衡剖面与横向输沙判别式等公式验证了理论与实测数据的一致性，为该区域海滩养护与防御工程的实施提供科学指导，具体结论如下：

1)官湖海滩剖面坡度夏秋缓冬春陡，夏秋季后滨侵蚀，前滨堆积，冬春季相反，海滩剖面坡度秋季达到最大，春季最小。

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2)官湖海滩泥沙粒径季节性变化幅度不大，中低潮位附近夏秋季粒径相对略粗，冬春季相对略细，高潮位附近冬季粒径明显粗于其他季节。

3)岬湾型海滩剖面季节性变化与风浪、平均潮位的季节性变化密切相关。夏秋季平均潮位逐渐升高，南向波浪强度较大，在二者的共同作用下，海滩后滨侵蚀明显，泥沙离岸输运，并在前滨淤积，冬春季，平均潮位逐渐回落，波浪强度亦减弱，夏秋季前滨淤积的泥沙发生侵蚀，并在后滨淤积，形成海滩剖面一年四季的周期性变化。

4)通过横向输沙理论公式计算，官湖海滩剖面夏秋季为侵蚀型剖面，冬春季为堆积型剖面，与实测海滩剖面结果一致。

5)由于官湖海滩夏秋季侵蚀冬季堆积，应当在夏秋季进行适当的补沙防御措施，减少海滩面积损失，同时由于官湖海滩东侧与观海湾海滩堆积恢复作用较慢，补沙体积应略大于官湖海滩西侧，即补沙的重点区域宜为官湖海滩东侧与观海湾海滩，且根据各剖面季节性变化规律，主要流失部位为滩肩，应进行滩肩补沙。若修建相关海岸工程，应主要防御SSW向波浪，削弱夏秋季波浪的侵蚀作用。

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本文引用格式：刘星璐, 徐昇, 罗小峰, 等. 大鹏湾岬湾型海滩季节性变化特征及原因分析——以官湖海滩为例[J]. 海洋工程, 2022, 40(4): 44-52.  (LIU Xinglu, XU Sheng, LUO Xiaofeng, et al. Seasonal variation characteristics and causes of headland-bay beaches: A case study of Guanhu beach[J]. The Ocean Engineering, 2022, 40(4): 44-52.  (in Chinese)）

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作者简介：刘星璐  

刘星璐(1997—)，男，江苏盐城人，博士研究生，主要从事河口海岸泥沙研究。E-mail：15850679021@163.com

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《海洋工程》是中国科协技术协会主管，中国海洋学会主办，南京水利科学研究院和上海交通大学承办的综合性中文科技期刊，双月刊，创刊于1983年，现已成为我国海洋工程领域具有较大影响力的学术期刊。报道范围涵盖深海工程、近海工程、海上风电工程、河口海岸工程、港口航道工程、海洋能源利用工程、海底矿产资源开发工程、水下工程、潜水救捞技术等。

《海洋工程》立足于自身定位，突出刊物特色，遵循理论与实践相结合的原则，在内容上理论性与实用性兼顾。贯彻科学技术要面向生产，为国民经济建设服务和“百花齐放，百家争鸣”的方针，交流科研成果，开展学术讨论，为提高我国海洋工程的科学技术水平，促进我国海洋资源的开发利用作出积极贡献。

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