[发明专利]一种降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法

说明书

本发明提供了一种降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法，包括确定养护海滩对应区域的补沙沉积物和补沙沉积物的粒径、确定养护海滩干滩宽度、坡度和高程以及确定养护后滨干滩内陆侧绿化防风带的步骤。本发明提供的降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法，针对强风区海岸风沙活动特征，通过合理的强风区海岸海滩养护剖面和后滨防风带设计，可有效抑制滩面风沙，降低海滩风沙强度，提升养护海滩品质。克服了现有养护海滩设计技术的不足，减少了滩面沉积物的风蚀亏损，降低了滩面风沙作用，保护了海岸环境。

技术领域

本发明涉及海滩养护的技术领域，具体涉及一种降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法。

背景技术

我国沿海地区尤其华南海岸风沙活动强烈，现代海岸风沙活动区面积高达2.378×10⁵hm²，风沙海岸长度约300km，是全球海岸风沙十分活跃的国家。进入21世纪以来，随着我国海岸生态修复的全面实施，已开展了100多项海滩养护工程。海滩养护工程的实施增加了滩面沉积物，形成新的砂质地貌堆积单元，从而扩大了海滩风区、增加了风沙物源、提升了滩面高程，引起了养护海滩风沙运动过程的变化。尤其在强风区海岸海滩风沙活动强度增大，造成新的环境问题，给海岸带生产和居民生活带来了不利影响。

国内外开展的海滩养护设计主要关注养护海滩工程的稳定性，工程设计考虑的重点是水动力作用下的养护海滩演变与沉积物流失。对于养护海滩剖面形态的设计要素以背景侵蚀率、沿岸输沙、近岸地形、波浪动力等为主，但是目前全球各国的海滩养护设计手册或指南皆未在其工程设计中考虑抑制滩面风沙作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法，以解决现有技术中强风区的海滩养护在设计时均未考虑抑制滩面风沙作用的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种降低滩面风沙强度的养护海滩剖面设计方法，包括如下步骤：

确定养护海滩对应区域的补沙沉积物，在区域内的全年大风天的滩面平均风速条件下，养护海滩的补沙沉积物的平均粒径不小于原始海滩的平均粒径，且大于所述全年大风天的滩面平均风速下的风沙可起动沉积物粒径；

确定养护海滩干滩宽度、坡度和高程，结合全年大风天的平均风速和养护海滩的滩面沉积物平均粒径，使得全年大风天的平均风速的条件下的风区长度小于或等于临界风区长度，且养护海滩干滩的设计高程高于正常水动力所能作用的上限；以及

确定养护海滩的滩肩外缘部分补沙沉积物粒径，在不改变其他地貌要素的前提下，增大该区域的沉积物粒径。

进一步地，还包括如下步骤：确定后滨干滩内陆侧绿化防风带的种类和宽度，结合海岸风沙流垂向分布高度、养护海滩的景观效果、绿化的占地面积以及海岸砂生植被群落结构特征对绿化防风带进行设计。

进一步地，所述绿化防风带采用灌木丛和草丛结合的方式。

进一步地，灌木丛的高度为0.5至1.0m，密度不低于50%，草丛的高度为0.1至0.2m，密度不低于80%。

进一步地，所述灌木丛的宽度占所述绿化防风带总宽度的1/3，所述草丛的宽度占所述绿化防风带总宽度的2/3。

进一步地，所述绿化防风带的宽度与全年大风天的平均风速成正比，且所述绿化防风带的宽度为干滩宽度的1/5至1/10。

进一步地，所述养护海滩干滩的宽度的确定的方法为：根据养护海滩的岸线走向与养护区全年大风天常风向的夹角、全年大风天的平均风速以及养护海滩的滩面沉积物平均粒径确定养护海滩干滩的宽度。

进一步地，所述养护海滩干滩的设计坡度为1:30至1:50。

进一步地，所述养护海滩干滩的高程的公式如下：