【摘要】：海岸侵蝕是世界海洋國家存在的普遍災(zāi)害,海岸修復(fù)也就成為當今研究難點和熱點之一。楮島位于威海榮成石島灣省級旅游渡假區(qū)北側(cè),是中國歷史文化名村所在地。近三十年來,楮島村沿岸碼頭建設(shè)、大規(guī)模水產(chǎn)養(yǎng)殖等原因,改變了近海水動力條件,造成岸線侵蝕加劇。創(chuàng)建一種綠色生態(tài)、成本低廉、施工簡便和安全健康的可持續(xù)海岸修復(fù)新技術(shù),對楮島岸線的保護和國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,通過項目設(shè)計和預(yù)算、材料設(shè)計和采購、現(xiàn)場施工、工程管理等重要階段,建設(shè)了以沙袋為主體和堅持環(huán)境優(yōu)先理念的沙灘修復(fù)實驗工程。沙灘剖面數(shù)據(jù)主要通過RTK-GPS實地測量,確定海灘斷面不同時期的高程變化;南北岸段選擇多個剖面定期、定面、定點觀測,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。護坡修復(fù)實驗主要材料是特制沙袋。由于其具有對環(huán)境的影響較小,節(jié)省施工時間,降低工程造價等特點而逐漸被工程界所接受,整個工程分成三個實驗段,每個實驗段采用不同的方案進行對比研究,本實驗采用現(xiàn)場鋪護,現(xiàn)已完成第一階段防護工程主體的施工,后期將進行生態(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,不易見到沙壩;冬季剖面易于形成與岸線平行的的沙壩,沙灘泥沙體積含量相對維持不變。沙灘剖面的坡度在冬季較為平緩、夏季坡度較大。根據(jù)對固定剖面周期性的觀測,可以將剖面灘肩的時間段內(nèi)的往復(fù)變化進行刻畫。整個沙灘的年侵蝕速率為0.052m/a,個別剖面的侵蝕速率達到2.22m/a。岸線修復(fù)工程位于楮島北側(cè)侵蝕嚴重、沙灘加速消失的海岸段。修復(fù)工程試驗段總長為74m,共三個試驗段,每個試驗段具有相同的坡度、高度和地槽開挖深度,但每個試驗段的沙袋用量不同(造價不同):試驗段-1造價最貴段;試驗段-2造價最經(jīng)濟段;試驗段-3造價適中。采用的主要工程材料是特制抗老化沙袋。該沙灘防護工程取代了石頭/混凝土結(jié)構(gòu)材料,極大的減少工程環(huán)境災(zāi)害影響;該方法有效的保護岸線穩(wěn)定,對岸前沙灘的沖淤變化無明顯影響;從修復(fù)前后對比圖中可以看出,修復(fù)后海岸線更具有視覺效果的沖擊力,待第二階段綠化工程結(jié)束后,此處海灘將同時具有旅游經(jīng)濟效益和環(huán)境利益。
【圖文】：

全球氣候變暖導致平均海平面上升幅度加快，頻發(fā)的風暴潮產(chǎn)生的大浪和風暴增水增加了海岸泥沙赤字，無節(jié)制的人工采砂、不科學的岸堤工程建設(shè)等人類活動加速了海岸土地的流失。平均海平面上升、風暴潮頻發(fā)和不科學的人類活動使海岸侵蝕成為全世界海洋國家面臨的主要海岸災(zāi)害，，高效海岸防護方法的研發(fā)對以下幾個方面具有重要的科學研究意義：山東沿海沙灘侵蝕災(zāi)害發(fā)生機理復(fù)雜，在多種類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型海岸侵蝕過程，海岸侵蝕致災(zāi)因子及其強度的空間分布有待于進一步定量確定。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)生機理相悖，破壞了砂質(zhì)海岸系統(tǒng)的動態(tài)平衡，導致了沙灘侵蝕的進一步加劇。目前山東沿海采用“硬工程”沙灘防護方法導致了海水侵入等次生災(zāi)害，甚至沙灘消失（見圖 1.1），而采用“軟工程”沙灘養(yǎng)護方法由于工程設(shè)計和施工問題，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)護的新技術(shù)。

.2 山東日照港人工沙灘防護的三種設(shè)計方案：采用硬工程的弧線防波堤來防護人工沙 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1 國外沙灘侵蝕和侵蝕岸線防護方法研究現(xiàn)狀隨著人們對濱海旅游業(yè)的依賴程度變高，海岸帶的侵蝕和后退將直接成為類生活水平的關(guān)鍵因素[2]。國際地理學會在 1984 年的一份報告中指明，全之七十的砂質(zhì)岸線長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 1m/a。由于美國東海岸經(jīng)常遭受颶風襲擊
【學位授予單位】：魯東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P748

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