海岸湖岸及庫岸浪蝕培訓課件

海岸湖岸及庫岸浪蝕培訓課件一、海岸帶劃分海洋水體與陸地的接觸稱為海岸帶。海岸帶自陸向?？煞譃楹０?、潮間帶和水下岸坡三部分。1.海岸海岸是高潮線以上狹窄的陸上地帶，它的陸向界線是波浪作用的上限。2.潮間帶潮間帶是高潮線與低潮線之間的地帶，這是一個高潮時淹沒在水下，低潮時出露在水面以上的交替地帶。3.水下岸坡坡是低潮線以下直至波浪有效用于海底的下限地帶。波浪有限作用于海底的下限，一般相當于該海區(qū)波浪波長的1/2的水深處。在近岸海區(qū)，約為30m水的海底。海岸帶的三個組成部分在其發(fā)展過程中是相互聯(lián)系的不可分割的整體。波浪、潮夕和海流是作用于海岸帶最主要的動力因素，在入海的河口，河水的動能以及河水與海水交互作用產(chǎn)生的動能對河口、海岸的侵蝕作用也很強烈，如錢塘江喇叭口型河口的形成就是典型一例。對于陸地上較大的湖泊來說，湖岸帶的劃分、湖岸帶的動力特征都與海岸帶相似，只是規(guī)模小一些。水庫庫岸帶規(guī)模更小，但性質(zhì)并無太大的改變。二、海浪、湖浪及庫浪形成海洋中的波浪主要是風作用于海面將其能量傳遞給海水所發(fā)生的現(xiàn)象。能量的傳遞是通過風作用于海面時在波面產(chǎn)生的壓力差以及波面的磨擦，二者對水質(zhì)點作功而實現(xiàn)的。當水質(zhì)點發(fā)生振動時，就在順著風向的垂直斷面作圓周運動，當水質(zhì)點處于圓形軌道最高位置的地方，水面凸起就形成波峰。水質(zhì)點處于最低位置的地方，水面凹陷就形成波谷。相鄰波峰與波谷間的垂直距離h就是波高；相鄰兩波峰或兩波谷間的水平距離L稱波長；波浪傳播的速度或者單位時間內(nèi)波形傳播的距離C稱為波速；同一時刻波峰最高水質(zhì)點的連線稱波峰線；指向波浪前進方向而與波峰線垂直的線稱波射線。波浪對海岸作用的大小決定于波浪的能量E，其大小與波高的二次方、波長的一次方成正比，因此，波浪愈大，尤其是波高愈大，波能就愈大，其對海岸的侵蝕作用也愈強。三、波浪在淺水區(qū)的變形波浪到達淺水區(qū)后，海底的摩擦使上下層水質(zhì)點之間產(chǎn)生速度差，波浪形態(tài)將由圓形變?yōu)闄E圓形，進而變成前坡陡、后坡緩的不對稱形態(tài)，最終導致波峰傾倒，波浪破碎。波浪破碎以后，水體運動已不服從波浪運動的規(guī)律，而是整個水體的平移運動，這就是激浪流。激浪流包括在慣性力作用下沿坡向上的進流與同時在重力作用下沿坡向下的回流。它對海岸帶泥沙的向岸或離岸運動有直接的作用。波浪破碎和波高與水深的比值有關。在多數(shù)情況下，破浪處水深約相當于1～2個波高。在風向與波向一致而風速較大時，破浪水深則較大。當波浪抵達較陡的岸坡時，波峰突然傾到，能量比較集中，襲擊岸坡，破壞很大。當波浪作用于平緩的岸坡時，由于海底摩阻，可能發(fā)生數(shù)次破碎，能量逐步消耗，破壞性很小。臨近深水的陡崖，波浪可能不形成破浪。當人工建筑物前的水深剛剛處于破浪點時，則飽含空氣的破浪，將以極大的壓力沖擊，可能使建筑物遭到破壞。破浪常掀起海底大量泥沙，其在海岸地貌形成中的作用是極其重要的。波浪的折射是波浪進入淺水區(qū)后的又一重要變化。隨著水深的變淺，波速相應的減小，因此，當波浪到達海岸附近的淺水區(qū)后，由于地形的影響使得波向發(fā)生變化，形成所謂折射現(xiàn)象。折射的結果，有使波峰線轉(zhuǎn)向與等深線一致的趨勢。波浪的折射或使波能更為集中或更為輻散，對海岸地貌的塑造有重要意義。如在岬角與海灣交錯的曲折海岸上。波能在岬角處的集中顯然加快了海蝕地貌的發(fā)展速度。四、海浪、湖流及庫流據(jù)理論計算，1m波高，8秒周期的波浪，每秒鐘傳遞在綿延量為8×106J。波浪對海岸的侵蝕，首先是波浪水體給予海岸的直接打擊，即沖蝕作用。當波浪以巨大的能量沖擊海岸時，水體本身的壓力和被其壓縮的空氣，對海岸產(chǎn)生強烈的破壞，這種力量可達37t/m2，甚至可達60t/m2。有一次在暴風浪的襲擊下，海岸碼頭上重達135t的混凝土塊連同它的基礎一起被破壞，并被抬舉至港口內(nèi)側(cè)。波浪的沖蝕作用對于松軟巖石或者巖石雖較堅硬，但節(jié)理密度較大的海岸來說，是非常顯著的。尤其當波浪水體夾帶巖塊或礫石時，其侵蝕力更大，這即是磨蝕作用。若海岸為含有易溶礦物的巖石，如石灰?guī)r等，還要發(fā)生溶蝕作用。海岸侵蝕形態(tài)的形成和演化大都是暴風浪的產(chǎn)物，普通波浪則起著經(jīng)常的修飾海岸的作用，因此，可以分別把它們對海岸的侵蝕比做鯨吞和蠶食。海蝕作用的結果，不僅造成海岸位置的變化，還會產(chǎn)生一系列的海蝕的地貌。五、影響海岸侵蝕作用因素不論何種類型的海岸，在波浪等水動力的長期作用下，都將朝著夷平的方向發(fā)展，這是海岸發(fā)育的總趨勢。但是，由于各地海岸所受動力強弱的不同以及巖性、構造等方面的差異，海岸侵蝕發(fā)育的速度是很不相同的。1.原始海岸類型原始海岸類型對侵蝕作用的影響由山地、丘陵受海侵而成的海岸岬角突出，島嶼孤立，海岸帶水下岸坡陡峻，海水較深，稱為曲折陡峻海岸。波浪是這種海岸最重要的侵蝕動力。在海岸發(fā)育的初期，由于波浪的折射，使波能在岬角處集中，在海灣處幅散，結果波浪作用強度極不均勻。在岬角處，波浪侵蝕力量強，海岸地貌如海蝕穴、海蝕崖、海蝕拱橋、海蝕柱等相繼產(chǎn)生，并隨著岬角的后退而出現(xiàn)海蝕崖、海蝕平臺的組合。在海灣內(nèi)，波浪侵蝕作用稍弱，岸線后退較岬角處緩慢，最后將形成海蝕夷平岸。在有豐富物源的情況下，海灣內(nèi)也可發(fā)生堆積，形成海灘、沙嘴等堆積地貌，甚至形成攔灣壩封閉海灣。在海蝕夷平岸上，波浪作用強度在整個岸段幾乎是一致的，平齊陡峭的海蝕岸平行后退，在其前端形成寬廣的海蝕臺。波浪經(jīng)過海蝕臺時磨擦阻力加大，能量減弱，海岸后退速度減慢，海底趨于平衡狀態(tài)。低緩的平坦海岸可能是一種被淹沒的平原海岸，波浪依然是這種海岸發(fā)育的主要因素。由于陸上和水下均很平緩，使波浪在離岸很遠處破碎，并使泥沙向岸運移，而海岸的平直輪廊使波浪對海岸的作用整個岸段比較均一，因此形成與海岸平行的海灘與濱岸堤，在水下形成水下沙壩或離岸堤?？梢?，在以上三種類型的海岸中，平坦海岸的侵蝕程度是最弱的。2.構造運動構造運動對海岸侵蝕作用的影響構造運動強烈的地區(qū)侵蝕速度快于構造穩(wěn)定區(qū)。如持續(xù)上升或持續(xù)下降的海岸區(qū)，水動力作用于海岸的位置難于穩(wěn)定，各種海蝕地貌發(fā)育不典型。但這種地段疊加了構造運動的影響，往往成為強侵蝕海岸。如果一個地區(qū)的地殼運動是周期性的，則可能形成遠離海岸的海蝕崖或水下階地，如廣洲