濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)及岸灘演變分析

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1、淺談濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)及岸灘演變分析淺談濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)及岸灘演變分析濰坊項(xiàng)目監(jiān)理部張祖臣摘要濰坊人工沙灘的建設(shè)以休閑旅游度假為主要目的，兼具改善生態(tài)環(huán)境和營造宜居城市的臨海景觀等多項(xiàng)功能，人造海灘浴場投入使用后，濰坊市將徹底告別“臨海不見海，有海難親海，親海難戲?！钡膶擂螘r(shí)代，對(duì)促進(jìn)濰坊市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)具有重要意義。濰坊海岸位于山東半島北部，,以來自開闊外海的NNE向風(fēng)浪為優(yōu)勢(shì)海岸動(dòng)力。濰坊海岸類型屬粉砂質(zhì)海岸，以粉土、粉質(zhì)粘土等為主，目前海岸總體處于相對(duì)平衡發(fā)展階段。對(duì)濰坊地區(qū)

2、海岸地貌、海岸動(dòng)力及泥沙運(yùn)動(dòng)的調(diào)查研究，總結(jié)濰坊海岸及其周邊不同類型海灘的特點(diǎn)，提取其海灘參數(shù)。依據(jù)處于不同發(fā)展時(shí)期的自然海灘形成演變的條件和規(guī)律，設(shè)計(jì)構(gòu)建濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘的關(guān)鍵參數(shù)。設(shè)計(jì)海灘總長度約1600m，寬度約200m（沙灘設(shè)計(jì)高水位以上寬約120m，沙灘潮間帶寬約為80m），設(shè)計(jì)高水位以上沙灘的頂面高程由5.0m逐漸下降到2.64m，坡度為1:50(局部1:25)，潮間帶沙灘頂面高程由2.64m逐漸下降到﹣0.03m,坡度為1:25，相對(duì)高度約5m，總填砂量371000m3。從灘面物質(zhì)和

3、灘面坡度兩個(gè)關(guān)鍵方面，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)海灘的穩(wěn)定性。主題詞海岸海灘人工沙灘海灘參數(shù)濰坊海灘是泥沙在激浪帶的堆積，是由激浪作用形成的。受岸線走向、開敞程度、當(dāng)?shù)夭r和泥沙供應(yīng)狀況以及初始地形的控制，海灘表現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力地貌特點(diǎn)。對(duì)海灘結(jié)構(gòu)、泥沙運(yùn)動(dòng)和海灘演變動(dòng)態(tài)的研究，在海岸理論和開發(fā)利用方面均有重要意義。本文以渤海灣濰坊地區(qū)典型的粉砂質(zhì)海岸為例，分析探討海岸與海灘特點(diǎn)，以及人工沙灘的設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用。一、研究區(qū)概況濰坊人工沙灘位于濰坊沿海防護(hù)堤二期工程樁號(hào)K5+423到K7+000間堤段外海側(cè)，依靠防護(hù)堤面

4、朝大海，向北敞開。在防護(hù)堤向海側(cè)，海底平坦、地貌單一，為波場作用區(qū)。受季風(fēng)影響，濰坊沿海防護(hù)堤二期地區(qū)冬半年（10月～次年4月）盛行NNE第5頁共5頁淺談濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)及岸灘演變分析風(fēng)；下半年(5月～9月)盛行S風(fēng)。全年NNE向風(fēng)頻率最高，為60﹪，11、12月受冷空氣的影響往往產(chǎn)生大風(fēng)，冷空氣大風(fēng)多為NE風(fēng)。（還要考慮臺(tái)風(fēng)大小及臺(tái)風(fēng)大風(fēng)風(fēng)向）濰坊沿海防護(hù)堤的風(fēng)浪特征和風(fēng)況一致,冬半年近岸海區(qū)風(fēng)浪以NNE向?yàn)橹?，平均波?.6m,曾出現(xiàn)過6.7m的最大波高；下半年主要為NE向風(fēng)浪，平均波高2

5、.6m,最大波高4.8m。海岸岸線東西走向，朝向北方開敞外海，因此，偏NNE向風(fēng)浪為海岸帶的優(yōu)勢(shì)動(dòng)力，利用淺水波要素，計(jì)算得到濰坊沿海防護(hù)堤二期處海灘50年一遇波浪的爬高為4.82m，2年一遇波浪的爬高為2.64m。濰坊沿海防護(hù)堤二期地區(qū)為規(guī)則半日潮，多年平均潮差2.67m，最大潮差5.62m。根據(jù)長期驗(yàn)潮記錄和潮位相關(guān)模型，計(jì)算獲得濰坊沿海防護(hù)堤二期50年一遇最大高潮位設(shè)計(jì)值為4.82m，最大低潮位設(shè)計(jì)值為－0.8m；多年平均高潮位設(shè)計(jì)值為2.64m，平均低潮位設(shè)計(jì)值為－0.03m。濰坊沿海防護(hù)堤二期

6、地區(qū)海岸海灘泥沙來源和輸出項(xiàng)泥沙來源項(xiàng)輸出或流失項(xiàng)平衡1.人工輸沙2.向岸輸沙3.生物殘骸4.風(fēng)把陸地沙吹到海灘上1.有海底深谷靠近海岸，泥沙落入海底深谷而損失2.離岸輸沙3.海灘采沙4.向岸風(fēng)把海灘上的沙吹到陸地上海灘堆積或侵蝕二、濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)海灘是激浪作用下，泥沙在激浪帶的堆積，是海岸最活躍的始終處于變化狀態(tài)的地貌單元，其剖面形態(tài)與沿岸波浪特征、泥沙補(bǔ)給和海灘物質(zhì)的粒度等要素密切相關(guān)。海灘的坡度、寬度系激浪作用強(qiáng)度與海灘物質(zhì)的粒度、比重等的函數(shù)。天然的海灘剖面是波浪動(dòng)力與泥沙供應(yīng)間達(dá)到

7、相對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。因此，了解周邊地區(qū)相似條件下，自然海灘的形態(tài)和演變規(guī)律，提取海灘參數(shù)，將其“模型化”，通過地學(xué)的“類比”原理，能夠?yàn)槿斯ず┑脑O(shè)計(jì)提供依據(jù)，以確定合理的海灘物質(zhì)組成、顆粒大小和海灘的坡度、高度等關(guān)鍵參數(shù)，是人工海灘更快的達(dá)到平衡狀態(tài)并維持相對(duì)穩(wěn)定。第5頁共5頁淺談濰坊沿海防護(hù)堤人工沙灘設(shè)計(jì)及岸灘演變分析（一）中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)情況1.設(shè)計(jì)水位：以當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵嫫鹚阍O(shè)計(jì)高水位：2.64m；設(shè)計(jì)低水位：－0.03m；50年一遇高水位：4.82m；50年一遇

8、低水位：－0.80m；2.設(shè)計(jì)波浪波浪重現(xiàn)期采用50年一遇波向NNE向位置泥面標(biāo)高約－0.5m波要素水位H1﹪(m)H5﹪(m)H13﹪(m)T(S)50年一遇高水位3.3*2.92.68.2設(shè)計(jì)高水位2.1*2.1*2.1*8.2注:帶有*的為極限波高3.地質(zhì)條件工程擬建區(qū)屬粉砂質(zhì)海岸,工程區(qū)勘察深度范圍內(nèi)地層上部為全新統(tǒng)中后期海相沉積物,為粉土,粉質(zhì)粘土等,下部為全新統(tǒng)早期沖—海積相沉積地層,為中密～密實(shí)狀粉土等,擬建工程區(qū)主要的不良地