海滩养护工程影响下的风沙增长效应研究
批准号:
42076211
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
刘建辉
依托单位:
学科分类:
海洋工程与环境效应
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘建辉
中文摘要
海滩养护已成为海岸生态修复的主要工程手段,其在抵御海岸侵蚀的同时产生了海岸风沙作用增强等环境效应,并表现出异于自然海滩风沙作用的特征,形成人类活动影响下的海岸风沙运动新形式。前人对养护海滩引起的风沙要素变化和搬运过程的研究较少,本项目聚焦养护海滩的风沙增长效应问题,采用风况测量、风沙运动观测、滩面沉积物变化调查等野外实验与风场数值模拟相结合的研究手段,紧扣海滩养护前后滩面形态和高程、海滩沉积物粒径与组分特征等主要控制性因素变化,通过对滩面风场、风区长度、沉积物组分、起动风速、输沙率和风沙通量等方面的变化分析,探讨养护海滩引起的形态和沉积物的变化对风沙作用的影响,建立养护海滩风沙增长指数,定量评估养护工程的海滩风沙效应。研究成果将为海滩养护工程的风沙防护和养护海滩形态设计提供科学支撑。
英文摘要
Beach nourishment has become the main engineering method of coastal ecological restoration, despite of the function of decreasing coastal erosion, it also has other environmental effects especially enhancing the beach aeolian sand transport. Different from natural beach, nourished beach shows a new form of coastal aeolian sand transport under the influence of human activities. In view of the weakness of previous research on the effect of aeolian sand transport of nourished beach, this study focuses on the growth of aeolian sand transport influenced by beach nourishment. Wind condition measurement, aeolian sand transport observation, sediment composition investigation and analysis, and wind field numerical simulation will be carried out in this project. The change of main control factors such as morphology and elevation of the nourished beach, the grain size and composition characteristics of sediment are considered and observed. Based on the multi-factor analysis of beachface wind field, fetch length, sediment composition, entrainment speed, transport rate and sand flux, the impact of the change in the morphology and sediment characteristics of nourished beach on aeolian sand transport will be discussed. The aeolian sand flux growth index is finally established to quantitatively evaluate the growth effect of aeolian sand transport of nourishment project. The research result will provide scientific support for the aeolian sand prevention and the morphology design of beach nourishment project.
海滩养护已成为海岸生态修复的主要工程手段,其在抵御海岸侵蚀的同时产生了海岸风沙作用增强等环境效应,并表现出异于自然海滩风沙作用的特征,形成人类活动影响下的海岸风沙运动新形式。前人对养护海滩引起的风沙要素变化和搬运过程的研究较少,本项目聚焦养护海滩风沙问题,采用大面调查与重点实验相结合的方式,综合岸滩地貌调查、风沙运动现场观测与风沙过程数值模拟等技术手段,探讨海滩养护影响下的风沙搬运及地貌演变特征。主要研究成果为:(1)揭示了大尺度海岸前缘沙丘高度差异的驱动因素,并基于波浪和风耦合作用,建立了区域性海岸前丘高度预测新模型;(2)明晰涨落潮不同阶段的潮间带风沙活动主控因素,提出了潮汐与海滩坝-槽体系共同作用下的风沙搬运模式;(3)阐明不同养护滩肩高程和养滩坡度对近地风速的影响特征,建立养护海滩滩肩处风速放大率与滩肩高程、养滩坡度之间的耦合关系;(4)发现养护海滩滩肩处地形抬升引起局部风速增强和风沙流传输受阻间的相互“博弈”作用,建立“分段求解式”风沙输运模拟方法,提出强风区海岸可降低滩面风沙输运规模的多级滩肩修复思路。项目研究成果可为海滩养护工程的风沙防护和强风区养护海滩形态设计提供科学支撑。
植被地上—地下结构综合影响下的海岸前缘沙丘风暴响应关键作用机制
-
批准号:42576169
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:刘建辉
-
依托单位:
国内基金
海外基金