海岸防護工程指的是保護沿海城鎮、農田、鹽場和岸灘,防止風暴潮的泛濫淹沒,抵禦波浪、水流的侵襲與淘刷的各種工程設施,包括海堤、護岸和保灘工程。海岸防砂牆屬於海岸工程建築物的一種。通常分為斜坡式、直牆式、透空式、浮式等4種。前兩種為傳統的重型結構,由塊石、混凝土或鋼筋混凝土等材料構成;後兩種為輕型結構,由木材、鋼材或鋼筋混凝土等材料構成。重型結構一般能取得較好的工程效益,但也給周圍環境帶來顯著的影響。例如採用傳統的防波堤能獲得較平穩的海港水域,但也能造成海港泥沙淤積及周圍岸灘新的沖淤演變。輕型結構可減少對周圍環境的影響,在較深的水域也可減少工程造價,但工程效果和耐久性往往較差。由於海岸帶水文、地質條件的複雜性,海岸工程的布置及其建築物結構型式,常需要通過室內模型試驗、數學模型和現場測驗等手段進行研究論證
基本介紹
- 中文名:海岸防砂牆
- 外文名:Bush hedge
- 屬於:海岸防護建築物
- 作用:抵禦波浪、水流的侵襲等
- 分為:輕型結構 重型結構
- 相關:海岸侵蝕
簡介,海岸侵蝕,防護類型,
簡介
海岸防護工程指的是保護沿海城鎮、農田、鹽場和岸灘,防止風暴潮的泛濫淹沒,抵禦波浪、水流的侵襲與淘刷的各種工程設施,包括海堤、護岸和保灘工程。海岸防砂牆屬於海岸工程建築物的一種。通常分為斜坡式、直牆式、透空式、浮式等4種。前兩種為傳統的重型結構,由塊石、混凝土或鋼筋混凝土等材料構成;後兩種為輕型結構,由木材、鋼材或鋼筋混凝土等材料構成。重型結構一般能取得較好的工程效益,但也給周圍環境帶來顯著的影響。例如採用傳統的防波堤能獲得較平穩的海港水域,但也能造成海港泥沙淤積及周圍岸灘新的沖淤演變。輕型結構可減少對周圍環境的影響,在較深的水域也可減少工程造價,但工程效果和耐久性往往較差。由於海岸帶水文、地質條件的複雜性,海岸工程的布置及其建築物結構型式,常需要通過室內模型試驗、數學模型和現場測驗等手段進行研究論證。
海岸侵蝕
海岸侵蝕是一種全球性的自然危害, 近年來, 受到人類活動的影響, 全球變暖的趨勢逐漸增強, 這就使得海平面逐漸上升, 海岸侵蝕的範圍越來越大, 侵蝕效果越來越嚴重。 海岸侵蝕會造成海岸的水土流失, 使得海岸上的房屋、 海岸工程、 旅遊設施等遭到損毀, 從而給沿海地區的社會發展及經濟發展帶來了嚴重的負面影響。海岸侵蝕的原因有很多, 以我國沿海為例, 主要的海岸侵蝕原因有以下幾個方面:
①河流泥沙輸移減少: 海岸上的海灘沙主要來源於河流的泥沙輸移, 但就目前來看, 我國河流泥沙輸移量正逐漸減少, 以黃河為例, 黃河改道後, 其對海岸的泥沙輸移減少, 海岸線受到侵蝕逐漸後退;
②水動力作用: 水動力能夠塑造河口形態地貌, 水動力包括河流水動力和海洋水動力, 海平面的上升使得海洋水動力增強, 出現風暴潮、 潮流的機率增加, 海灘受到長年累月的沖刷加劇了海岸的侵蝕;
③人為因素: 人為因素指的造成海岸侵蝕的人類活動, 例如不合理的水利工程中, 由於盲目的挖沙工作使得海灘面降低, 海岸受到的海浪衝擊越來越嚴重, 從而導致海岸侵蝕的嚴重, 此外, 一些水利工程還會阻礙河流泥沙的輸移, 這也會導致海岸受到侵蝕。
防護類型
海堤及其防護效果
海堤一般建設在河口海岸地區, 其主要功能是防止海浪、 海潮對海岸的侵襲, 海堤是海岸堤防的簡稱, 海堤也稱為是海 塘。 海堤在海岸地面上修建, 建築物的形狀為壟狀, 其建設位 置一般在平原岸段的高潮線附近, 海堤是一種相對傳統、 古老 的防護措施, 其不僅有著防止海岸遭受侵蝕後退的作用, 同時 對於防洪也有著一定的作用。 以長江口崇明島南岸海堤為例, 其修建於上世紀六十年代, 對於崇明島南海岸的防護作用十分 重大, 此外, 黃河三角洲勝利油田北側修建了孤東海堤建築 物, 其能夠有效防止海潮對油田的侵蝕。 海堤的防護作用十分明顯, 但其本身也有著一定的缺陷, 首先, 海堤的地基一般是粉沙和軟泥, 因此地基不牢固, 很容 易出現沉陷現象, 在海浪襲來很容易導致護坡塌陷, 從而導致 海灘下方受到侵蝕, 而常年的維護也需要大量的費用; 第二, 海堤的建造也會一定程度阻斷河流泥沙, 對於海岸的外岸灘來 說不僅不會起到防侵蝕作用, 還會適得其反加重侵蝕。 由於以上缺陷, 海堤經常一般與其他防護工程建築物配合使用, 從而加強保護海岸效果。
丁壩及其防護效果
丁壩建築物是一種十分常見且使用廣泛的保灘促淤工程,丁壩有著攔流截沙的作用, 同時能夠對正面的衝擊能量進行消耗, 從而降低海岸受到的侵蝕效果。 對於促淤來說, 丁壩的促淤效果與丁壩的高度、 長度、 建設方向以及丁壩之間的距離等因素息息相關, 為了保證丁壩保攤促淤的效果, 丁壩的建設長度一般為地破波頻寬度的 40% -60%, 丁壩軸線與主波向線之間的夾角也有著一定的要求。 海岸線通常長度較長, 這就對丁壩的防護效果提出了更高的要求,為了保證丁壩能夠對海岸線全線進行防護, 會成群的建設丁壩,從而形成丁壩群, 而相鄰兩個丁壩之間的距離應當為單個丁壩長度的1倍到3倍之間 。 丁壩群能夠攔截泥沙, 使泥沙在上游側以及灘面上沉積, 從而使海岸免受侵蝕。 例如我國長江口的長興島、 橫沙島都建設有丁壩, 且保攤促淤的效果十分明顯。
離岸堤及其防護效果
離岸堤與水邊線有著一定距離, 但與岸線平行, 離岸堤有的露出水面, 有的在水下形成潛壩, 離岸堤一般成組出現, 其能夠有效阻攔海浪, 使海浪繞開海岸或發生反射和折射, 從而消耗海浪能量, 實現對海岸的保護。 離岸堤能夠在堤壩後方形成一個波影區域, 泥沙會在此區域淤積, 這就能夠有效保護海岸免受侵蝕。 在我國杭州灣北岸、 黃河飛雁灘等地都大量使用了離岸堤來保護海岸。
填沙護灘及其防護效果填沙護灘指的是從海中或陸地上採集泥沙補充到海岸岸灘上的一種海岸防護形式, 這種防護形式是一種自然的防護形式, 效果良好, 且十分經濟, 相較於其他防護形式而言, 填沙護灘不會對下游的海岸造成過於嚴重的影響, 需要注意的是,為了保證防護效果, 填沙護灘的周期應當與自然侵蝕造成的泥沙損耗速率相一致 。
生物護岸及其防護效果
生物護岸指的是通過在海岸潮灘或水下栽種植物來防治侵蝕的方式, 生物護岸能夠有效消耗海浪、 潮汐的能量, 從而對海岸起到了很好的防護作用, 有效避免了海岸受到侵蝕。 例如江蘇淤泥質海岸大多種植了互花米草這種植物, 有效降低了海岸受到的侵蝕效果