海岸防护课件

1、第1章 海岸环境Chapter 1 - Coastal Environment 海岸防护Shore Protection 1 海岸环境1.1 海岸线与海岸带1.2 海岸类型1.3 海岸环境特征1.1 海岸线与海岸带1.1.1 海岸线1.1.2 特征潮位和高程基准面1.1.3 海岸带1.1.4 浅海海域1.1.1 海岸线水边线泛指海水面与陆地的交界线是一条瞬时的线也称“海滨线”、“海岸线”（百度百科）海滨线（shoreline）特征水边线与海滨（海滩）的交线高高潮线、平均高潮线、平均低潮线、低低潮线通常指平均低潮面与海滨的交切线（海洋科学导论）1.1.1 海岸线海岸线（coastline）海岸工

2、程：海洋与陆地是地球表面两个基本地貌单元，它们之间被一条明显的界限所分开，这条海与陆相互交汇的界限通常称为海岸线。Shore Protection Manual：日常用语：水、陆之间的分界线技术术语：海岸与海滨之间的边界线海岸动力学（薛鸿超）：海滩上界、海水已不能到达的界限海道测量规范（1959、1982）：多年大潮高潮时形成的实际痕迹线国家标准GB5791-86地形图图式：平均大潮高潮的痕迹线所形成的水陆分界线1.1.1 海岸线海岸线长度全世界海岸线总长度约439100 km我国海岸线总长度约32000 km大陆海岸线18000 km海岛海岸线14000 km海岸线和海滨线两个术语概念不同1

3、.1.2 特征潮位和高程基准面特征潮位小潮平均高潮位小潮平均地潮位平均高潮位平均低潮位大潮平均高潮位大潮平均低潮位极端高潮位极端低潮位1.1.2 特征潮位和高程基准面1.1.2 特征潮位和高程基准面海图深度：理论深度基准面/理论最低潮面高程：1985国家高程基准水深地形图基准一般是平均海平面（当地或国家85或黄海56）1.1.2 特征潮位和高程基准面1.1.3 海岸带海岸带及其组成部分（据海洋科学导论）1.1.3 海岸带海岸带（coastal zone）主要术语概念滨外（offshore）：破波带外侧向海延伸至大陆架坡折处外滨/滨面（inshore / shoreface）：破波点到平均低潮位

4、之间的区域前滨/滩面（foreshore / beach face）：高潮位和低潮位之间的区域，包括高潮位以上海浪的上爬区域后滨/后滩（backshore / backbeach ）：高潮位以上的陆上区域海滨/海滩（shore / beach）：包括前滨和后滨近岸区（nearshore zone）与离岸区/近海区（offshore zone）：以破碎带为界1.1.3 海岸带全国海岸带和海涂资源综合调查调查时间：19801985年调查范围：从海岸线向内陆延伸10 km，向海延伸至1015 m等深线，总面积约35万平方公里调查成果：全国海岸带面积约2.5105 km2，其中潮上带占37%，潮间带占

5、7%，潮下带占56%潮间带海涂面积2104 km2海岸线长度山东最长，福建次之海岸带面积江苏最大，山东第二海岸带宽度上海和江苏最大海涂面积江苏最大，山东第二海岸带宽度与面积最大、海涂最宽阔的地方正反映出黄河口和长江口巨量的入海泥沙所形成的漫长淤泥质海岸1.1.4 浅海海域定义水深小于500 m的区域组成海岸带（coastal zone）大陆架（continental shelf）从低潮线（海岸线）起直至海底坡度显著增加的大陆坡折处为止平均水深130 m平均坡度0.1海岸工程（coastal engineering）近海工程（offshore engineering）1.2.1 基岩海岸（港湾海

6、岸）开发利用：多拥有优良的港址（沿岸水深大，有掩护条件，水下地形稳定）拦湾造陆或围垦造田与兴建潮汐电站的良好场所发展滨海旅游业（奇特壮观的海蚀地貌景观和湾凹间的砂砾质滩地）开发实例：大连港、旅顺港、青岛港、粤东牛田洋围垦、浙江温岭江厦潮汐电站、山东长岛庙岛自然保护区的海蚀景观、海南三亚亚龙湾旅游区1.2.1 基岩海岸（港湾海岸）主要分布：辽宁（辽宁半岛）、山东（山东半岛）、浙江（镇海角以南）、福建、广东（大鹏湾和大亚湾）、台湾（东、北海岸）、海南（南部海岸）、香港（本岛）等一些岛屿浙江、福建所占基岩海岸线最长，分别为750 km和620 km，占本省岸线总长的42%和20%全国基岩海岸总长约占

7、海岸线总长的1/4以上1.2.1 基岩海岸（港湾海岸）海蚀柱1.2.1 基岩海岸（港湾海岸）海蚀柱1.2.2 砂（砾）质海岸（堆积海岸）主要是平原的堆积物质被搬运到海岸边，再经波浪或风的改造堆积所形成特征：岸线比较平直，组成物质以松散的砂（砾）为主，岸滩较窄，而坡度较陡，一般大于1/100在波浪作用下，沿岸输沙以底沙为主堆积地貌类型发育较多，常形成沿海沙丘（barrier beach）、沙嘴（spit）、连岛沙坝（tombolo）、沿岸沙坝（longshore bar或offshore bar）、潮汐汊道（tidal inlet）、沿岸链状沙岛（堡岛，barrier island）、泻湖（la

8、goon）（由于砂（砾）质海岸在全球广为分布且处于不同地形单元与气候带内，以及所受海岸动力作用之差别）1.2.2 砂（砾）质海岸（堆积海岸）开发利用：发展中、小型港口、渔港与滨海旅游的良好场所蕴藏有丰富的砂矿资源开发实例：京唐港、广东汕尾港、水东港、广西北海港、海南洋浦港、白鸟井渔港、乌场砂矿、河北昌黎黄金海岸自然保护区1.2.2 砂（砾）质海岸（堆积海岸）主要分布：辽宁（辽东半岛部分岸段、辽东湾西侧）、河北（滦河口三角洲）、山东（山东半岛北部）、江苏（海州湾北部）、浙江、福建（部分海湾顶部）、广东（粤东）、广西（部分岸段）、台湾（西海岸）、海南（东、南、西海岸）辽宁所占砂砾质海岸线最长，为8

9、50 km，占本省岸线总长的43%1.2.2 砂（砾）质海岸（堆积海岸）砾质海岸1.2.2 砂（砾）质海岸（堆积海岸）砂质海岸1.2.3 淤泥质海岸主要分布：河北与天津（渤海湾）、山东（黄河三角洲、莱州湾）、江苏（废黄河三角洲、南黄海辐射沙洲）、上海（长江口、杭州湾）、浙江（杭州湾、钱塘江口、浙东海湾内与中、小河口）、福建（闽江口以北、多数港湾内）、广东（韩江三角洲、珠江三角洲）江苏所占粉砂淤泥质海岸最长，为880 km，占本省岸线总长的93%淤泥质海岸总长达4000 km以上，约占全国岸线长度的1/4左右1.2.3 淤泥质海岸淤泥质海岸1.2.4 红树林海岸由红树植物覆盖的海岸特征：红树科目

10、植物在淤泥质海岸繁殖的很好、在砂质和珊瑚礁海岸也能生长红树林形成群落并具有明显的分带性，在潮间带发育最好红树林有利于防浪、消浪、保滩促淤并成为海洋生物繁衍的优良场所，但潮流仍能穿入，潮沟也发育1.2.4 红树林海岸开发利用：林下蕴藏着丰富的水产资源，应注意合理开发与保护，已先后建有广西河浦山口和海南东寨港红树林自然保护区主要分布：全球75%的热带和亚热带的低洼海岸有红树植物生长，主要分布在南、北回归线之间福建福鼎以南各省、自治区、人工引种可向北延伸到浙江苍南（北纬28）福建、广东、广西的红树林海岸线总长约400 km，占三省、区岸线总长的6%1.2.4 红树林海岸红树林海岸1.2.5 珊瑚礁海

11、岸由珊瑚体、珊瑚遗骸及其碎屑在波浪和其他海洋动力因素作用下聚集与堆积而成按形态和所处位置分类：岸礁：礁坪贴近海岸离岸礁：礁体与岸之间有一定水深的海面环礁：礁体呈环状堆积，中间有泻湖隆起礁：地壳上升使礁体抬高出水面溺礁：常年被淹没的暗礁特征：海岸岸线曲折，常伴有泻湖与汊道，岸滩较陡是鸟类和其他生物赖以在海域中栖息的场所，也是人类赖以在海域中活动的重要床所1.2.5 珊瑚礁海岸开发利用：海洋油气富集区，在南海已发现古礁型油气田海洋中的“热带雨林”，属高生产力生态系，约1/3海洋鱼类生活在礁群中而构成水产资源的富集地尚未开发的巨大生物宝库，其中有重要药用和工业用价值海洋中的一奇异景观，为发展滨海旅游

12、业提供了条件，如澳大利亚大堡礁保护区和我国三亚珊瑚礁自然保护区1.2.5 珊瑚礁海岸主要分布：南纬30和北纬30之间的热带和亚热带地区南海诸岛、台湾与澎湖列岛沿岸和两广沿岸1.2.5 珊瑚礁海岸珊瑚礁海岸1.3 海岸环境特征1.3.1 海岸线变化频繁1.3.2 沿海气象、海况影响严峻1.3.3 地震与海啸1.3 海岸环境特征海岸是海洋与陆地的衔接地带是自然界水圈、岩石圈、大气圈与生物圈相互作用最频繁、最活跃、最剧烈的地方是具有不断变化的生物、化学及地质特性的动态区域是遭受海洋自然灾害最严重的地带具有独特的并且兼有海、陆两种不同属性的环境特征1.3.1 海岸线变化频繁概述受潮汐、河流、波浪、气候

13、、生物（包括人类生产活动）等影响，岸滩堆积或侵蚀，从而加剧海岸线推进或后退的频繁变化。河流影响显著年入海泥沙17.5亿吨，而沿岸海蚀作用形成所能提供的沉积物约为河流泥沙的1%，故河流入海泥沙是近海沉积和岸滩堆积、推进的主要物质来源黄河入海泥沙11亿吨/年，2/3沉积在河口三角洲，岸线外移速率大长江入海泥沙4.68亿吨/年，岸线不断向外推进珠江入海泥沙0.71亿吨/年，岸滩淤长1.3.1 海岸线变化频繁波浪作用显著当波浪冲击海岸时，就会造成海滩的侵蚀与后退，砂砾质海岸尤为明显（全世界70%以上遭受侵蚀）波浪作用下沿岸地区整个岸滩剖面的最大季节性变化：垂直方向几米，水平方向330m当波浪冲击基岩海

14、岸时，由于岩层抗蚀力的差异，海岸的后退不均匀，结果出现岬角和海湾交替的海岸轮廓最大波浪对海岸塑造起主导作用，也是海岸工程选址和规划设计以及近海航线设计的重要依据我国沿海的波浪大多以风浪为主，惟黄海沿岸的成山头至日照港一带以涌浪为主我国沿海的时空分布受季风影响明显：冬季寒潮大风作用，北方沿海较大，夏秋季台风作用，南方沿海较大1.3.1 海岸线变化频繁潮汐也有一定作用在有潮海、或者潮差大的强潮海区（潮差大于4m），潮汐不仅助长波浪对海岸的冲蚀作用，其本身也能对岸滩冲刷起到主导作用大陆沿海的强潮区多出现于一些海湾岸段，如杭州湾（澉浦）为8.93m强潮区的潮流以湾口或海峡为最强，因受强潮流的冲刷作用，

15、也能造成严重的海岸侵蚀与后退1.3.1 海岸线变化频繁人类在沿海生产活动的影响通常情况下，海岸侵蚀速率一般小于1m/a，但当在沿海兴建突堤、丁坝等海工建筑物或因浚深航道打破原有的沿岸输沙平衡时，岸线必然相应改变其轮廓以求达到新的平衡沿岸砂石料的过量开采也会破坏海岸动态平衡，加剧岸滩退蚀1.3.2 沿海气象、海况影响严峻热带气旋、台风或飓风热带气旋是一种发生在热带或副热带海洋上的气旋性漩涡（北半球逆时针）热带气旋分为六级（中国气象局）：热带低压：平均最大风力小于8级（风速U17.1m/s）热带风暴：平均最大风力达89级（风速17.2U24.4m/s）强热带风暴：平均最大风力达1011级（风速24

16、.5U32.6m/s）台风：平均最大风力达1213级（风速32.7U41.4m/s）强台风：平均最大风力达1415级（风速41.5U50.9m/s）超强台风：平均最大风力大于16级（风速U51.0m/s）1.3.2 沿海气象、海况影响严峻风暴潮由热带气旋或温带气旋行近大洋边缘的大陆架浅水海域沿岸所导致的潮位异常升降运动，海湾或河口地区尤甚，又称气象海啸或风暴增水当风暴增水（或减水）与当地天文大潮的高潮（或低潮）相遇时，潮位暴涨（或暴落）致使海塘溃决或通航中断1.3.2 沿海气象、海况影响严峻寒潮与海冰寒潮是强冷空气的活动海冰是由于受强冷空气或寒潮侵袭，使气温急剧下降1520，导致渤海及黄海北部

17、沿岸不同程度的结冰我国的海冰主要发生在渤海我国的海冰冰情预报分为五级：轻冰年偏轻冰年常冰年偏重冰年重冰年1.3.2 沿海气象、海况影响严峻雾、能见度与暴雨雾凡大气中水汽凝结物使能见距离d1000m时，称此天气现象为雾中国沿海年平均雾日数黄海和东海沿岸较多，渤海和南海沿岸较少能见度人的正常视力在当时的天气条件下，所能看到的最大水平距离一般来说，我国沿海能见度的分布为渤海最好，南海次之，东海较差，黄海最差暴雨日降水量p50mm的大强度降水主要集中在夏季风盛行期间1.3.3 地震与海啸概述海啸是由地震（海震）引起的港口工程技术规范：地震力为偶然作用的特殊荷载大地震主要发生在环太平洋和地中海-南亚造山

18、带以及太平洋海岭活动构造带地震（seaquake）地震的大小用里氏震级M来表示。M3，微震；3M4.9，小震；5M6.9，中震； 7M7.9，强震； M8，巨震中国海岸带处于西太平洋地震带范围，地震频率高、震级大1.3.3 地震与海啸海啸（tsunami / seismic sea wave）由海底地震、海底或海岛火山爆发、海岭崩塌或滑坡引起海水振动而形成的巨浪通常分为远洋（越洋）海啸和近海（本地）海啸。前者可使远隔重洋的彼岸沿海遭受危害，后者生成源地和其造成的危害同处于一地，往往无法预警，危害更为严重1 海岸环境-脉络1.1 海岸线与海岸带1.1.1 海岸线（水边线、海滨线、海岸线、海岸线长度）1.1.2 特征潮位