第七节海岸地貌2海岸带的泥沙运动.ppt

三、三、海岸带的泥沙运动及其海积地海岸带的泥沙运动及其海积地貌貌 海岸带泥沙的运动受到两种力的作用，即波浪力和重力。在这两海岸带泥沙的运动受到两种力的作用，即波浪力和重力。在这两种力的作用下海岸带的泥沙进行各种不同形式的运动。种力的作用下海岸带的泥沙进行各种不同形式的运动。当波浪前进方向（波射线）与岸线垂直时，波浪力与重力的方向线当波浪前进方向（波射线）与岸线垂直时，波浪力与重力的方向线在水下岸坡或海滩面上的投影（重力沿坡面的切向分量）同在一条在水下岸坡或海滩面上的投影（重力沿坡面的切向分量）同在一条直线上，被起动了的泥沙会产生向岸和向海的往返运动，这种运动直线上，被起动了的泥沙会产生向岸和向海的往返运动，这种运动称泥沙的横向运动。称泥沙的横向运动。当波浪前进方向（波射线）与岸线斜交时，波浪力与重力沿坡面的当波浪前进方向（波射线）与岸线斜交时，波浪力与重力沿坡面的切向分量不在同一直线上，被起动的泥沙向岸运动的路线与沿海滩切向分量不在同一直线上，被起动的泥沙向岸运动的路线与沿海滩斜坡滚落向海的路线不一致，泥沙不但发生横向位移，还依波浪力斜坡滚落向海的路线不一致，泥沙不但发生横向位移，还依波浪力和重力的合力方向沿岸运动，这种运动称泥沙的纵向运动。和重力的合力方向沿岸运动，这种运动称泥沙的纵向运动。在大多数情况下，横向运动与纵向运动是相结合进行的。在大多数情况下，横向运动与纵向运动是相结合进行的。（一）（一）.泥沙横向运动及其所形泥沙横向运动及其所形成的海积地貌成的海积地貌 1.1.中立线的概念中立线的概念 当波浪垂直传入海岸的情况下，海岸地带的泥沙在波浪与重力的作用下产生向岸和离岸运动。当波浪的作用力超过重力时，泥沙作向岸运动；反之，则产生离岸运动。如果二者相等，泥沙来回摆动，结果在一个波浪周期内不产生净位移。海滩剖面上泥沙颗粒仅产生往复摆动而不产生净位移此点之连线称“中立线”或“平衡线”。泥沙的横向运动泥沙的横向运动 中立线以下岸坡：中立线以下岸坡：波浪刚进入浅水区，变形程度不大，V进略大于V回，但F进F回+G，一个波浪周期内泥沙向海运动的距离大于向岸的距离，故产生向海的净位移。中立线处：中立线处：水深变浅，波浪变形加剧，V进V回，F进F回+G，一个波浪周期内泥沙向海运动的距离与向岸的距离相等，故其净位移为零。中立线以上岸坡中立线以上岸坡 水深进一步变浅，波浪变形进一步加剧，V进 V回，而F进F回+G，一个波浪周期内泥沙向岸运动的距离大于向海运动的距离，故产生向岸的净位移。2.2.均衡剖面的塑造均衡剖面的塑造 中立线以下泥沙向坡下移动，中立线以上泥沙则向坡上移动，使中立线以下泥沙向坡下移动，中立线以上泥沙则向坡上移动，使水下岸坡的中立线两侧形成两个侵蚀带，各呈上凹形剖面。上部水下岸坡的中立线两侧形成两个侵蚀带，各呈上凹形剖面。上部侵蚀带物质向岸线附近堆积，形成海滩，下部侵蚀带的物质则堆侵蚀带物质向岸线附近堆积，形成海滩，下部侵蚀带的物质则堆积在水下岸坡的基部，形成水下堆积阶地，使斜坡下部变缓变浅。积在水下岸坡的基部，形成水下堆积阶地，使斜坡下部变缓变浅。中立线以上岸坡：中立线以上岸坡：岸线附近因沉积物不断堆积，引起岸线向海推移，海滩坡度变陡，泥沙上移过程中受重力的影响不断增大，逐渐抵消了波浪向上的推力，直至中立线以上部分的物质只在原地来回运动，不再发生向岸的位移。中立线以下岸坡：中立线以下岸坡：随着侵蚀带的不断上移和缩小，水下堆积阶地也不断上移和加宽，使剖面更加平缓，泥沙向下移动时重力作用的影响愈来愈小，渐渐地只能在原地做来回振荡运动。最后岸坡的上、下部两条中立带不断加宽而终于联合一起，整个岸坡剖面形成一条上凹形曲线，该剖面上的任何一点的颗粒都作振荡运动而不产生净位移，这一上凹形剖面，即是海积均衡剖面。3.3.横向运动形成的海积地貌横向运动形成的海积地貌 1）.水下堆积阶地水下堆积阶地 在水下岸坡坡脚,由向海运移的泥沙堆积形成的堆积体。2）.水下沙坝水下沙坝 一种大致与岸线平行的长条状水下堆积体，由碎浪形成。3）.离岸堤（岸外沙堤）和泻湖离岸堤（岸外沙堤）和泻湖 离岸堤是离岸一定距离高出海面的沙堤。离岸堤与陆地之间被围的浅水水域称为泻湖。4）.海滩和滨岸堤（脊槽型海滩）海滩和滨岸堤（脊槽型海滩）海滩是由激浪流形成而发育在激浪带的砂砾质堆积体。（二）（二）.泥沙纵向运动及其所形泥沙纵向运动及其所形成的海积地貌成的海积地貌 1.1.泥沙的纵向运动泥沙的纵向运动 1）.海底泥沙的纵向运动海底泥沙的纵向运动 当波向线和海岸线斜交时，由于重力沿坡面的切向分量的影响，水下岸坡上泥沙质点通过一个波浪周期后，其移动的方向总要和原波浪方向有一定的偏离。中立带以下岸坡：泥沙质点在纵向移动的同时还离岸下移。中立带处：泥沙质点仅作平行海岸的纵向位移。中立带以上岸坡：泥沙质点除沿岸位移外，还向岸方上移。2）.海岸泥沙的纵向运动海岸泥沙的纵向运动 激浪流沿滩面以进流（惯性力作用）和退流（重力控制）形式运动，使泥沙的运动轨迹呈抛物线。3）.泥沙纵向移动的距离与速度泥沙纵向移动的距离与速度 主要取决于波浪入射角 入射角入射角小：小：波浪通过浅水区的路径增大，波能主要消耗于底部的摩擦上。入射角入射角大：大：虽然波能较大，但泥沙只有横向移动而没有纵向位移。入射角入射角=45时：时：平行于海岸的波能分量使沿岸输沙量达最大值。4）.泥沙流要素泥沙流要素容量（输沙能力）容量（输沙能力）波浪及水流在单位时间内所能搬运泥沙的最大数量（即=45）。强度（输沙量）强度（输沙量）单位时间内实际通过某一断面的泥沙量。饱和度饱和度 泥沙流的强度与容量之比。（强度/容量：1，侵蚀；1，堆积；1，不冲不淤。）2.泥沙纵向运移所形成的海积地貌泥沙纵向运移所形成的海积地貌 泥沙在纵向运动过程中，由于岸线方向的改变或由于岸外岛屿与人工堤等造成的波影区内，因泥沙流的容量降低而产生堆积，形成一系列堆积地貌。1）.湾顶滩（毗连地貌）湾顶滩（毗连地貌）当岸线向海转折形成凹岸时，由于波向线与岸线的交角增大，使泥沙流容量变小呈过饱和状态而发生沉积。2）.沙嘴（自由地貌）沙嘴（自由地貌）岸线向陆转折时，由于波向线与岸线的交角变小，泥沙流容量降低，部分泥沙在岸处发生堆积，形成向海伸出的沙嘴。3）.拦湾坝和连岛坝（封闭地貌）拦湾坝和连岛坝（封闭地貌）沙嘴若发生在湾口，则可发展成为拦湾坝（可发育在不同部位）。当岸外存在岛屿时，外海波浪进入波影区后波能减弱，泥沙流容量降低，泥沙发生沉积，岛、陆沙嘴相向伸展最后形成连岛沙坝。