海岸帶的泥沙運動及其海積地貌.ppt

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1、海岸帶的泥沙運動及其海積地貌主要內(nèi)容一引言二泥沙縱向運動及其所形成的海積地貌三泥沙橫向運動及其所形成的海積地貌一、引言海岸帶泥沙的運動受到兩種力的作用，即波浪力和重力。在這兩種力的作用下海岸帶的泥沙進行各種不同形式的運動。當波浪前進方向（波射線）與岸線垂直時，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，被起動了的泥沙會產(chǎn)生向岸和向海的往返運動，這種運動稱泥沙的橫向運動。當波浪前進方向（波射線）與岸線斜交時，波浪力與重力沿坡面的切向分量不在同一直線上，被起動的泥沙向

2、岸運動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動，這種運動稱泥沙的縱向運動。在大多數(shù)情況下，橫向運動與縱向運動是相結(jié)合進行的。二、泥沙橫向運動及其所形成的海積地貌1.中立線的概念當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)生向岸和離岸運動。當波浪的作用力超過重力時，泥沙作向岸運動；反之，則產(chǎn)生離岸運動。如果二者相等，泥沙來回擺動，結(jié)果在一個波浪周期內(nèi)不產(chǎn)生凈位移。海灘剖面上泥沙顆粒僅產(chǎn)生往復擺動而不產(chǎn)生凈位移此點之連線稱“中立線”或

3、“平衡線”。泥沙的橫向運動中立線以下岸坡：波浪剛進入淺水區(qū)，變形程度不大，V進略大于V回，但F進＜F回+G，一個波浪周期內(nèi)泥沙向海運動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＞V回，F(xiàn)進＝F回+G，一個波浪周期內(nèi)泥沙向海運動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一步變淺，波浪變形進一步加劇，V進》V回，而F進＞F回+G，一個波浪周期內(nèi)泥沙向岸運動的距離大于向海運動的距離，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，中立線以上

4、泥沙則向坡上移動，使水下岸坡的中立線兩側(cè)形成兩個侵蝕帶，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)只在原地來回運動，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，泥沙向下移動時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動。最后岸坡的上、下部兩條中立帶不斷加寬而終于聯(lián)合一起，整個岸坡剖面形成一條上凹形曲線，該剖面上的任何一點的顆粒都作振蕩運動而不產(chǎn)生凈位移，這一上凹形剖面，即是海積均衡剖面。3.橫向運動形成的海積地貌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、泥沙縱向運動及其所形成的海積地貌1.泥沙的縱向運動1）.海底泥沙的縱向運動當波向線和海岸線斜交時，由于重力沿坡面的切向分量的影響，水下岸坡上泥沙質(zhì)點通過一個波浪周期后，其移動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)點在縱向移動的同時還離岸下移。中立帶處：泥沙質(zhì)點僅作平行海岸的縱向位移。中立帶以上岸坡：泥沙質(zhì)點除沿岸位移外，還向岸方上移。2）.海岸泥沙的縱向運動激浪流沿灘面以進流（慣性力作用）和退流（重力控制）形式運動，使泥沙的運動軌跡呈拋物線

7、。3）.泥沙縱向移動的距離與速度主要取決于波浪入射角α入射角α小：波浪通過淺水區(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而沒有縱向位移。入射角α=45°時：平行于海岸的波能分量使沿岸輸沙量達最大值。4）.泥沙流要素容量（輸沙能力）波浪及水流在單位時間內(nèi)所能搬運泥沙的最大數(shù)量（即α=45°）。強度（輸沙量）單位時間內(nèi)實際通過某一斷面的泥沙量。飽和度泥沙流的強度與容量之比。（強度/容量：＜1，侵蝕；＞1，堆積；＝1，不沖不淤。）2.泥沙縱向運移所形成的海積地貌泥沙在

8、縱向運動過程中，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）當岸線向海轉(zhuǎn)折形成凹岸時，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，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