海岸帶的泥沙運(yùn)動(dòng)及其海積地貌.ppt

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1、海岸帶的泥沙運(yùn)動(dòng)及其海積地貌主要內(nèi)容一引言二泥沙縱向運(yùn)動(dòng)及其所形成的海積地貌三泥沙橫向運(yùn)動(dòng)及其所形成的海積地貌一、引言海岸帶泥沙的運(yùn)動(dòng)受到兩種力的作用，即波浪力和重力。在這兩種力的作用下海岸帶的泥沙進(jìn)行各種不同形式的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波浪前進(jìn)方向（波射線）與岸線垂直時(shí)，波浪力與重力的方向線在水下岸坡或海灘面上的投影（重力沿坡面的切向分量）同在一條直線上，被起動(dòng)了的泥沙會(huì)產(chǎn)生向岸和向海的往返運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱泥沙的橫向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波浪前進(jìn)方向（波射線）與岸線斜交時(shí)，波浪力與重力沿坡面的切向分量不在同一直線上，被起動(dòng)的泥沙向

2、岸運(yùn)動(dòng)的路線與沿海灘斜坡滾落向海的路線不一致，泥沙不但發(fā)生橫向位移，還依波浪力和重力的合力方向沿岸運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱泥沙的縱向運(yùn)動(dòng)。在大多數(shù)情況下，橫向運(yùn)動(dòng)與縱向運(yùn)動(dòng)是相結(jié)合進(jìn)行的。二、泥沙橫向運(yùn)動(dòng)及其所形成的海積地貌1.中立線的概念當(dāng)波浪垂直傳入海岸的情況下，海岸地帶的泥沙在波浪與重力的作用下產(chǎn)生向岸和離岸運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波浪的作用力超過重力時(shí)，泥沙作向岸運(yùn)動(dòng)；反之，則產(chǎn)生離岸運(yùn)動(dòng)。如果二者相等，泥沙來回?cái)[動(dòng)，結(jié)果在一個(gè)波浪周期內(nèi)不產(chǎn)生凈位移。海灘剖面上泥沙顆粒僅產(chǎn)生往復(fù)擺動(dòng)而不產(chǎn)生凈位移此點(diǎn)之連線稱“中立線”或

3、“平衡線”。泥沙的橫向運(yùn)動(dòng)中立線以下岸坡：波浪剛進(jìn)入淺水區(qū)，變形程度不大，V進(jìn)略大于V回，但F進(jìn)＜F回+G，一個(gè)波浪周期內(nèi)泥沙向海運(yùn)動(dòng)的距離大于向岸的距離，故產(chǎn)生向海的凈位移。中立線處：水深變淺，波浪變形加劇，V進(jìn)＞V回，F(xiàn)進(jìn)＝F回+G，一個(gè)波浪周期內(nèi)泥沙向海運(yùn)動(dòng)的距離與向岸的距離相等，故其凈位移為零。中立線以上岸坡水深進(jìn)一步變淺，波浪變形進(jìn)一步加劇，V進(jìn)》V回，而F進(jìn)＞F回+G，一個(gè)波浪周期內(nèi)泥沙向岸運(yùn)動(dòng)的距離大于向海運(yùn)動(dòng)的距離，故產(chǎn)生向岸的凈位移。2.均衡剖面的塑造中立線以下泥沙向坡下移動(dòng)，中立線以上

4、泥沙則向坡上移動(dòng)，使水下岸坡的中立線兩側(cè)形成兩個(gè)侵蝕帶，各呈上凹形剖面。上部侵蝕帶物質(zhì)向岸線附近堆積，形成海灘，下部侵蝕帶的物質(zhì)則堆積在水下岸坡的基部，形成水下堆積階地，使斜坡下部變緩變淺。中立線以上岸坡：岸線附近因沉積物不斷堆積，引起岸線向海推移，海灘坡度變陡，泥沙上移過程中受重力的影響不斷增大，逐漸抵消了波浪向上的推力，直至中立線以上部分的物質(zhì)只在原地來回運(yùn)動(dòng)，不再發(fā)生向岸的位移。中立線以下岸坡：隨著侵蝕帶的不斷上移和縮小，水下堆積階地也不斷上移和加寬，使剖面更加平緩，泥沙向下移動(dòng)時(shí)重力作用的影響愈來

5、愈小，漸漸地只能在原地做來回振蕩運(yùn)動(dòng)。最后岸坡的上、下部?jī)蓷l中立帶不斷加寬而終于聯(lián)合一起，整個(gè)岸坡剖面形成一條上凹形曲線，該剖面上的任何一點(diǎn)的顆粒都作振蕩運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生凈位移，這一上凹形剖面，即是海積均衡剖面。3.橫向運(yùn)動(dòng)形成的海積地貌1）.水下堆積階地在水下岸坡坡腳,由向海運(yùn)移的泥沙堆積形成的堆積體。2）.水下沙壩一種大致與岸線平行的長(zhǎng)條狀水下堆積體，由碎浪形成。3）.離岸堤（岸外沙堤）和瀉湖離岸堤是離岸一定距離高出海面的沙堤。離岸堤與陸地之間被圍的淺水水域稱為瀉湖。4）.海灘和濱岸堤（脊槽型海灘）海灘是

6、由激浪流形成而發(fā)育在激浪帶的砂礫質(zhì)堆積體。三、泥沙縱向運(yùn)動(dòng)及其所形成的海積地貌1.泥沙的縱向運(yùn)動(dòng)1）.海底泥沙的縱向運(yùn)動(dòng)當(dāng)波向線和海岸線斜交時(shí)，由于重力沿坡面的切向分量的影響，水下岸坡上泥沙質(zhì)點(diǎn)通過一個(gè)波浪周期后，其移動(dòng)的方向總要和原波浪方向有一定的偏離。中立帶以下岸坡：泥沙質(zhì)點(diǎn)在縱向移動(dòng)的同時(shí)還離岸下移。中立帶處：泥沙質(zhì)點(diǎn)僅作平行海岸的縱向位移。中立帶以上岸坡：泥沙質(zhì)點(diǎn)除沿岸位移外，還向岸方上移。2）.海岸泥沙的縱向運(yùn)動(dòng)激浪流沿灘面以進(jìn)流（慣性力作用）和退流（重力控制）形式運(yùn)動(dòng)，使泥沙的運(yùn)動(dòng)軌跡呈拋物線

7、。3）.泥沙縱向移動(dòng)的距離與速度主要取決于波浪入射角α入射角α?。翰ɡ送ㄟ^淺水區(qū)的路徑增大，波能主要消耗于底部的摩擦上。入射角α大：雖然波能較大，但泥沙只有橫向移動(dòng)而沒有縱向位移。入射角α=45°時(shí)：平行于海岸的波能分量使沿岸輸沙量達(dá)最大值。4）.泥沙流要素容量（輸沙能力）波浪及水流在單位時(shí)間內(nèi)所能搬運(yùn)泥沙的最大數(shù)量（即α=45°）。強(qiáng)度（輸沙量）單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際通過某一斷面的泥沙量。飽和度泥沙流的強(qiáng)度與容量之比。（強(qiáng)度/容量：＜1，侵蝕；＞1，堆積；＝1，不沖不淤。）2.泥沙縱向運(yùn)移所形成的海積地貌泥沙在

8、縱向運(yùn)動(dòng)過程中，由于岸線方向的改變或由于岸外島嶼與人工堤等造成的波影區(qū)內(nèi)，因泥沙流的容量降低而產(chǎn)生堆積，形成一系列堆積地貌。1）.灣頂灘（毗連地貌）當(dāng)岸線向海轉(zhuǎn)折形成凹岸時(shí)，由于波向線與岸線的交角增大，使泥沙流容量變小呈過飽和狀態(tài)而發(fā)生沉積。2）.沙嘴（自由地貌）岸線向陸轉(zhuǎn)折時(shí)，由于波向線與岸線的交角變小，泥沙流容量降低，部分泥沙在岸處發(fā)生堆積，形成向海伸出的沙嘴。3）.攔灣壩和連島壩（封閉地貌）沙嘴若發(fā)生在灣口，則可發(fā)展成為