海岸和近岸過程

簡介

海岸的近岸過程主要考慮對海岸的侵蝕作用，按照動力機制與過程，主要有以下四個方面：長重力波運動與海岸侵蝕；近岸環流、波增水、底流運動與岸灘侵蝕；海灘碎波帶地形動力狀態與岸灘侵蝕方式；波生沿岸流、沿岸輸沙與海岸長期變化。

分類

長重力波運動與海岸侵蝕

長重力波指的是低於通常的風浪、涌浪頻帶。典型頻率介於0.04-0.004 Hz的低頻波動。研究表明長重力波是近岸波能的重要組成部分，其能量陸水深減小而増大.在高能風暴浪作用期間，在碎波帶內長量力波能量並不受到波破碎的強烈耗損。此低頻波占據控制作用，而且大量的離岸泥沙運發生在長重力頻帶，是造成海岸嚴重侵蝕井威脅海岸工程設施的主機板驅動力。

近岸環流、波増水、底流運動與岸灘侵蝕

對波浪在碎波帶內傳播的探索性模型試驗和觀察證明了近岸環流系統的複雜性、其中包括了由波浪風驅動形成的剪下流、渦流、不穩定性本要素，尤其重要的是，此環流並非只是由解析上所證明的入射所驅動的穩定平均流，近岸帶波、流、地形之間的互反饋耦含過程使得驅動力和地形變化無互為因果關係。

有關現場觀測發配破碎波驅動的沿岸流通常是不穩定的。這一不穩定性即是所謂的剪下，具有1～10 min的周期性。均方根速度可達散10cm/s。風暴浪期間，剪下不穩定性可能變沿岸流在垂直海岸方向的結構並可能產生強渦流，破浪導致的波動輻射應力梯度產生的波増水可成向海的底部回流。而且波増水的沿岸梯度可驅動裂流，因此可能是造成風暴期間岸灘侵蝕的機制之一。

海灘碎波帶地形動力狀態與岸灘侵蝕方式

在對澳大利亞眾多砂質海岸地形動力過程深入研究基礎上，歸納出6種海灘-碎波帶地形動力狀態；高度耗散性、高度反射性和中間狀態(包括沿岸砂壩凹槽狀態、韻律砂壩和海灘、橫向砂壩和裂流、砂脊細溝或者低潮台地四種狀態），進而提出了與海灘-碎波帶地形動力狀態相聯繫的灘肩沖越、裂環流元沿灘遷移、長重力波増水後濱切割等三種侵蝕方式。

波生沿岸流、沿岸輸沙與海岸長期變化

這一方面的研究成果主要是套用海岸動力學原理，考慮近岸水下地形、岸線形態和人工建築物對波浪的折射、映射作用、根據沿岸波能流和沿岸波高不等的沿岸輸沙效應，建立海岸長朋演變的數學模型。通過對現狀岸線變化的數值模擬預測在海岸波動力自然作用過程和人類海岸建築物干涉下的海岸線長朗演變趨勢，具有實際套用價信的岸線演變模式多為一線模式。國內研究也主要集中在一線模型。

海岸侵蝕終極平衡形態規律

研究人員通過對大量原型海灣的觀測歸納和實驗室的反覆試驗研究·提出了一系列經驗公式來擬合平衡海灣的平面形態，對海岸的終極侵蝕和堆積狀況進行預測，比較典型的有對數螺線模式、雙曲正切根式、拋物線模式等，平衡形態規律在海岸長朝侵蝕演變預測與防災護岸工程、創造接近自然的平衡海岸形態與環境為目標方面得到了廣泛的套用。

研究意義

海岸帶環境保護與資源開發利用是未來解決人口増長、陸地資源枯竭、環境污染和經濟可持續發展的一個優先戰略選擇，然而，近幾十年來由於全球氣候變化、入海河流、海岸動力和人類活動曾因景之間複雜的耦合作用。全球海岸普遍遭受侵蝕，已經制約、威脅巷海岸帶經濟社會的可持續發展，進入21世紀以來。全球氣候變化異常日益顯現。全球性海平面上升將導致海岸侵蝕後退、有可能加大的風暴潮強度及頻度還將進一步加大海岸侵蝕強度，岸線進退及其形態演變趨勢已經引起了廣泛關注和高度重視。聯含國環境規劃署在1991年發布的"當前全球環境狀況"中就指出，全球變暖將加速海平面升高，會引起嚴重的社會經濟後果、會威脅低洼島嶼及沿海地區，聯合國教科文組織十分重視海岸侵蝕對臨海區域經濟與社會可持續發展的威脅，專設一海岸區域和小島嶼(CSI)環境與發展項目。資助監測海岸侵蝕與演變、資料分析、資源評估。目前，海岸侵蝕機制及演變趨勢已經成為海岸帶陸海相互作用研究的重要內容。