岬湾海滩沉积动力地貌研究

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1、ISSN1009-2722CN37-1475/P海洋地质前沿MarineGeologyFrontiers文章编号:1009-27221)10-0014-08岬湾海滩沉积动力地貌研究童宵岭，时连强，夏小明，程林国家海洋局第二海洋研究所国家海岛幵发与管理研究中心•杭州310012)摘要：岬湾海滩是砂质海岸稳定性及其演变的重要内容。介绍了岬间海湾平面形态平衡模型、海滩平衡剖面模式、海滩剖面主要类型的判别以及海岸泥沙运动，其中着重评辺了现今岬间海湾平面形态平衡模型和海滩平衡剖面模式。通过它们的优缺点分析，认荚人工神经网络模型是未来新型平面形

2、态模型改逬的方向；海滩平衡剖面模式分段使用，亦或2种或多种模式配合使用，更加符合实际情况。在以往研究中潮汐对海滩的影响往往被忽略，所以应加强对潮控海滩的研究在泥沙输移方面至今还未有成熟系统的公式，现有的公式假定成分多，还有待进一步研究。提出了多学科综合集成是今后岬湾海滩研弟的尖键的思路°尖键词：岬湾海滩；平面平衡形态；平衡剖面；海岸泥沙运动中图分类号P737.1文献标识码：A砂质海岸经常被自然岬角所分害I」，并且当涌浪以一定角度抵达岸线，这些砂质海岸在优势涓浪方向作用下将形成一种特殊形态——岬间港湾它是全球岬角沉积海岸的一种重要地形

3、，约占全球岸线的50%岬湾海滩研究对全面认识岬湾海滩的动力地貌过程、结构以及控制因素有着重要意义。1岬间海湾平面平衡形态模型由入射波浪的绕射和折射形成的岬湾海滩在海岸工程的早期便引起了大家的矢注，这种海岸地形被国外海滩研究者冠以如下名称‘‘U"形海湾、半心形海湾、对数螺线海滩、铤齿状海湾、弧形或钩状海滩、袋状海滩等肽―据海滩稳定性特征岬湾海滩又可以分为"①苗收稿日期2011-06-13基金项目：海洋公益性行业科研专项资助^00905008.201005010)作者简介：童再岭(987-).男，在读硕士•主要从事河口海岸学研究工作.E

4、-mail:in怕「0571@126.com态平衡海滩；③不稳定海滩。由于静态平衡海滩是海岸的一种稳定形态，因此，运用岬间海湾静态平衡形态方程将是海岸管理与保护的一种最优的选择叭自20世纪40年代开始，海岸科学家们为拐讨海岸建筑对海滩的影响引入了经验函数去拟合现有的海滩•以分析其稳定性。对数螺线形、双曲线形和抛物线形是现在应用广泛的平面平衡形危模型，它们以静态平衡海滩理论为前提，以实验室模型实验结果和现场实测资料为原型，忽略了上游漂沙与湾内河流输沙，认定岬间海湾满足封i牙式体系特征，并将岬间海湾分为遮蔽段和切线段2部分，两侧岬角为

5、起始点。1.1对数螺线形模型Yasso引使用对数螺线模型对海滩进行了模拟，采用的坐标系为极坐标系：R2/R1=exp&0创0式中R?、R・为任意两点的极半径；e为R2、Ri之间的夹角；&为对数螺线参数，即波峰线和控制线的夹角图1)。使用上岬角B作为极点，确定极轴时使其与入射波峰线平行。图1平衡海岸模型要素Fig.1Modelfactorsofanequilibriumbeach1.2双曲线形模型夏益民⑴通过海湾平面平衡形态实验，发现平衡海湾在不同入射波角下的曲线形态有很大程度的相似性，由此得出了新的海湾平面平衡形态模型：FT0=K.

6、或血心“・=12)式中m=<,对于非极限平衡的可冲刷岸线，mv樓；R为其中一条极半径；e为与R相对应之板角；目为控制线与入射波峰线间的夹角图1);K为常数，Kc(为上下岬角A、B之间距离。1.3抛物线形模型Hsu和Evans'刃在对27个被大家认为处在平衡状态的海湾和理论试验模型海湾进行模拟之后，得出了抛物线模型：Rn/Ro=C.+C2-的+C3眇2Q式中为其中任意极半径；e为与R相对应之极角；Ro为控制线长度；P为控制线与入射波峰线间的夹角图1)。在对27个海湾做回归分析之后得到C

7、、C2、C3,它们的函数都与参数p有尖：Ci=0

8、.0707-0.004毎+0.00034茗-0.0000087牡+0.0000000476牡4)C2=0.9536-0.007毎+0.0000487牡-0.000018牡+0.000001281p4QC3=0.0214-0.007也+0.000300匕-0.0000118牡+0.0000000934牡6)经历了几十年的发展.平面平衡形态模型也日趋发展成熟，其在海岸长期侵蚀演变预测与港岸防护工程中得到了广泛的应用>3"51,成效晁著，但在发展中也暴露出了一些不足。对数螺线模型与实际的海岸形态偏离较大，其优点是对上岬角遮蔽段拟合效果不错

9、，但在下岬角切线段的拟合与实际的海岸形态偏离较大，波浪入射角变小，则对数螺线模型的偏离变大切。Rea和KomarN认为改变对数螺线模型的中心位置可以改善其拟合效果。中心位置的不确定性使对数螺线很难在实际中应用，甚至是不可能⑴。双曲线模