沿岸漂沙

科普中国-科学百科 2018-02-07

  沿岸漂沙(Longshore drift)是推进波撞击海岸角产生的,运动方向大致与海岸平行,形成了沿岸沉积物。

  沿滩漂沙和沿岸漂沙沿海岸共同形成了沿岸搬运(Littoral transport),其宽度包括溅浪带和激浪带。

  简介

  海滩上的泥沙是动态的,在激浪带和溅浪带上,波浪作用经常保持着沙的运动。当波浪撞击海岸角的时候,就造成了垂直和平行于海岸线的沿滩漂沙和沿岸漂沙。沿滩漂沙(Beach drift)就是海滩碎屑物在溅浪带向上一向后的运动,造成沉积物沿着海滩方向呈抛物线运移。

  海岸地区在波浪和水流的作用下形成的泥沙(包括推移质、悬移质)运动。在日本称为漂沙,我国有时也采用此名。沿岸漂沙的方向及数量,取决于波浪和水流等动力因素的方向和强弱以及泥沙来源。在淤泥质海岸,尤其沙质海岸修建港口、航道时,须考虑沿岸输沙的影响。

  成因

  沙质海滩的一个常见问题是侵蚀和沙资源的净损失,这是由于沙的堆积和损失的不平衡所致。控制沙子平衡的主要作用力是沿岸漂沙或沙子沿海滩前缘的侧向运动。

  海滩上的沙搬运主要由波浪破碎形成的水流完成,破波以一种角度击打海岸,然后以相反的角度将沙子搬走。由于波搅动使沙子呈悬浮状态,水流便把这部分沙子带走。当波浪以30°左右的角度击打海滩时,沙的运动程度最强。

  据估计,90%以上的近岸沙搬运发生在海岸线与破波外缘线之间,即沿岸漂沙带。这部分近岸区就是所谓的“破波带”,其宽度变化较大,从不到10米到几百米不等。

  在一处朝东的海岸上,来自东北向的暴风浪会产生南向的高速沿岸沙搬运。相反,来自东南方向上的中波浪作用引起的北向沿岸搬运速率则小得多。然而,如果东南向的波浪持续时间比东北向波浪长得多,那么,东南向波浪的影响在沙搬运方面就会比东北向波浪重要得多。

  影响因素

  由于沿岸漂沙沿海滩搬运的沙的数量基本上决定于两个参数(波高和破碎角——波峰与岸线间的夹角),因此,能够估算出任何一点上的沙搬运量,其方法就是在一年的有代表性时间内测量这两个参数即可。一般情况下是计算一年的一段时间内的沙搬运体积,其单位是用m3/年来表示通过海岸某点的沙移动体积。沿岸沙的年平均净搬运率在不同地方差别相当大,这决定于当地海岸条件和平直情况,以及该区波浪作用的能量与方向,但在某些海滩可超过500000m3/年。

  沿岸漂沙是一种永恒的自然过程,但引起我们注意的往往有两种情况:

  ①开发活动太靠近海滩前缘。

  ②建设海塘或砌石建筑以阻止波浪和保护那些本不应建得太靠近海洋边缘的旅馆、房屋和其他建筑物。

  如果一旦犯下了这类错误,那就要进行协调,控制因这些建筑引起的侵蚀作用——特别是被这些建筑物反射出去的沙子。通常采取的措施是试图捕获被沿岸漂沙搬运走的那些沙子,以重建已经损失的海滩。一般的做法是建设一些很长的垂直突堤(叫做丁坝)或防波堤。当这些建筑物拦住某些额外的沙子时,下游又失去了沙子,这就好像“拆了东墙补西墙”。

  本词条内容贡献者为:

  刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

责任编辑:科普云

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