中国沙坝—潟湖海岸动力地貌演变分析【毕业论文】.doc

1、本科毕业论文（20 届）中国沙坝潟湖海岸动力地貌演变分析所在学院 专业班级 海洋科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目 录中文摘要 .英文摘要 .前言 .11 沙坝-潟湖海岸的成因 .21.1 沙坝-潟湖海岸的定义 .21.2 沙坝-潟湖海岸的组成 .31.3 沙坝-潟湖海岸的成因 .32 沙坝-潟湖海岸的动力沉积特征 .52.1 水动力特征 .52.1.1 潮汐与潮流 .52.1.2 波浪 .62.1.3 径流 .82.2 泥沙运动特征 .93 沙坝-潟湖海岸地貌体系 .123.1 沙坝 .123.2 潟湖 .133.3 潮汐通道 .144 沙坝-潟湖海岸地貌演变模式 .

2、164.1 粤西博贺沙坝-潟湖海岸演变实例分析 .164.2 海南岛小海沙坝-潟湖海岸演变实例分析 .18结论 .20参考文献 .21致谢 .22中国沙坝潟湖海岸动力地貌演变分析摘要沙坝-潟湖海岸是一种有着极具开发利用价值的海岸，它有着丰富的自然资源，汇集有丰富的营养盐，是优良的水产养殖所，潟湖海岸的隐蔽水域也非常有利于港口建设和航运事业的发展。中国的沙坝-潟湖海岸主要分布在华南沿岸，广东、海南、台湾等省有大量分布，自然条件下，如海岸地貌、径流、波浪、潮流等因素能够产生沙坝-潟湖型海岸地貌，人类活动也能对沙坝-潟湖海岸的演变产生影响，可如今人类的生产生活对海岸带地貌既有正面也有负面的影响，这必

3、须引起各部门的高度重视，因此研究沙坝-潟湖海岸动力地貌的演变分析将变得非常重要，这有利于我们去保护和合理利用沙坝-泄湖这种极具价值的海岸地貌。本文阐述了沙坝-潟湖海岸的地貌特征、自然概况，诸如水动力特征、泥沙运动、泥沙沉积等；沙坝-潟湖海岸的三大基本地貌单元：沙坝、潟湖、潮汐通道及其演变特征与过程；我国近几年来沙坝-潟湖海岸研究的具体实例及研究成果；沙坝-潟湖海岸在自然条件及人类活动下的演变过程分析。 关键词：沙坝-潟湖海岸；潮汐通道；泥沙运动；水动力特征IIAnalysis of Morphodynamics evolution in Chinese Barrier lagoon coast

4、AbstractBar-lagoon coast have a great use value of a coastal development, it is rich in natural resources, and it is rich in nutrients. It is an excellent Aquaculture, and the Hidden Waters of Coastal lagoon are very conducive to develop the Port construction and shipping industry. Chinese Barrier -

5、 lagoon coast mainly distirbut in South China coast, Guangdong, Hainan and Taiwan Province have a large number of distribution. Under natural conditions, like Coastal geomorphology, runoff, wave, tide can generate Barrier - lagoon coast. Human activity also can impact the Barrier - lagoon coast, but

6、 also have some negative influence. This must be caused by various departments attach great importance, so research and analysis Barrier - lagoon coast is very important ,this will help us to protection and rational use of the Barrier - lagoon coast . This article described the geomorphological feat

7、ures, natural overview of the Barrier - lagoon coast, like the hydrodynamic characteristics, sediment movement, sedimentation and so on; three basic geomorphic unit of Barrier - lagoon coast: Sand bar, lagoon, tidal channel and their characteristics and process; examples and research results of Barr

8、ier - lagoon coast in our country; Evolution Process of Barrier - lagoon coast In under natural conditions and human activities.key words: Bar-lagoon coast；Tidal channel；Sediment movement；Hydrodynamic characteristics1前 言21 世纪是海洋的世纪，而沙坝潟湖海岸占世界海岸线的 13%以上，由沙坝、潟湖、潮汐通道三大地貌单元组成，在国外主要分布在美国东部沿岸和墨西哥湾、南美和印度东海

9、岸、波罗的海、地中海、里海和黑海周围，在我国主要分布于河北、山东、广东、海南和台湾等省沿海。这类海岸由于在港口航道、水产养殖、环境生态、矿产资源、旅游景点等有很大的开发利用价值，这就促使人类对其地貌的形成进行研究分析。国际上的研究开始于 19 世纪中期对沙坝形成原因的研究，20 世纪6090 年代初达到研究高潮，对沙坝、潟湖、潮汐通道进行了系统的理论探讨和应用研究。我国因起步较晚，于 80 年代初才开始研究沙坝-潟湖海岸，80 年代中期以来对潮汐通道研究程度较高。潟湖海岸是海岸带自然资源丰富的地带。潟湖汇集丰富的营养盐，是优良的水产养殖场所，如中国海南岛陵水的新村港是重要的珍珠贝养殖基地，美国

10、纽约长岛的大南湾是蛤类的养殖基地。海岸潟湖的隐蔽水域有利于港口建设和航运事业的发展。如中国广西北海港也修建于潟湖之中。美国东部海岸潟湖，彼此连属，可通航里程达 4500 公里。墨西哥湾沿岸潟湖，可通航的长度达到 1000 公里。同时泻湖风平浪静，为良好的水上运动场所，有些已成为旅游基地。综上所诉，研究潟湖海岸具有非常重要的意义，人类开发利用海洋，但同时也必须研究和保护海洋。 21 沙坝-泻湖海岸的成因 1.1 沙坝-泻湖海岸的定义 沙坝是波浪在破波带附近堆积的砂砾质堤坝。波浪在破波带发生破碎，能量衰减，泥沙堆积形成水下沙坝，再长成水上沙坝。潟湖是指海岸带被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局

11、部海水水域。海岸带泥沙的横向运动常可形成离岸坝潟湖地貌组合。当波浪向岸运动，泥沙平行于海岸堆积，形成高出海水面的离岸坝，坝体将海水分割，内侧便形成半封闭或封闭式的潟湖。在潮流作用下，可以冲开堤坝，形成潮汐通道。涨潮流带入潟湖的泥沙，在通道口内侧形成潮汐三角洲。潟湖沉积是由入潟湖河流、海岸沉积物和潮汐三角洲物质充填，多由粉砂淤泥质夹砂砾石物质组成，往往有黑色有机质粘土与贝壳碎屑等沉积物。图 1 沙坝潟湖海岸地貌特征示意图Fig.1 Schematic diagram of the Barrier lagoon coasts Topographic feature 海岸与滨岸坝之间，有水道与外海相

12、通的浅水区。滨岸坝是由波浪堆积而成的沙坝或砾石坝，或是珊瑚礁坝。潟湖相应地分为两种类型：（1）海岸潟湖：位于滨岸坝与海岸之间，水域狭长而不规则；海岸潟湖按盐度可分为半咸水、咸水和极咸水三种。半咸水潟湖接受较多的径流。极咸水潟湖形成在蒸发量超过海水流入量之处。美国德克萨斯州的马德雷湖(Laguna Madre)、黑海的西瓦什湖(Sivash Lagoon)盐度分别达到 65132%。在此条件下可以有盐沉淀。在湖3底地形剖面上，位于滨岸坝後方的海岸潟湖通常是细粒沉积带，湖底剖面随时间而逐渐淤高，只在接近潮流入口处有较深的沟。珊瑚潟湖的湖底，可因钙质沉积而变平坦，或存在死、活珊瑚的礁墩。 （2）珊瑚

13、潟湖：由环状珊瑚礁环绕或由坝状珊瑚礁相隔而成，水域呈圆形或不规则形状。海岸潟湖分布广，估计约占全世界海岸线的 13，多形成于潮差较小或中等、波浪能量较低或中等、有丰富沉积物足以形成起保护作用的滨岸坝之处。珊瑚潟湖的分布局限于具备珊瑚生长条件的热带开阔海域，主要见于距赤道南北纬25以内。潟湖区的植物取决于当地的气候与湖水盐度。热带潟湖中红树林繁盛，温带潟湖中常生长盐沼植物。植物的种属取决于植物的耐盐度和湖底条件。盐度较小的湖区发育芦苇沼泽，盐度接近外海时生长盐生植物。海岸潟湖中的动物多为生长在软泥或沙中的牡蛎等软体动物。珊瑚潟湖中的动物多为造礁动物，海岸潟湖在下沉区、稳定区和上升区都可形成，只要

14、岸坡比涌浪所需的平衡剖面低平、物质丰富，足以形成滨岸坝。海岸潟湖中由于持续的沉积作用、河流泥沙的注入、植物作用和咸水的絮凝作用，沉积速率比外海大得多。德克萨斯州潟湖中的沉积速率平均为每百年1 米。1.2 沙坝-泻湖海岸的组成沙坝-潟湖海岸。由于湾口拦湾坝的发育而造成的由沙坝、潟湖两个主要单元组成的海岸。拦湾坝多存在缺口，成为潮汐通道，入口处（潟湖内）堆积出涨潮三角洲，出口处堆积有退潮三角洲，二者均阻碍航行。在障壁岛之间，潮汐通道是联系障壁岛后泻潮和海洋的通道，受垂直和斜交障壁岛的潮流作用影响，潮汐通道和潮汐三角洲沉积物被形成。涨潮三角洲和潮汐通道沉积很少受海浪和风力的影响，退潮三角洲和潮汐通道

15、受沿岸流和海浪的影响。潟湖内水浅堆积作用较强，四周常见沼泽及淤泥质海滩发育。4图 2 潟湖沉积体系的主要组成部分Fig.2 Main components of Lagoon depositional system1.3 沙坝-潟湖海岸的成因关于沙坝-潟湖海岸的形成原因至今还没有统一的认识，主要有以下五种观点：（1）横向说，认为随着海平面上升，海底沙坝在波浪作用下向陆超覆堆积形成沙坝岛，物质来源于大陆架。De Beaumout 提出由于波浪作用使陆架沉积物向上堆积并向陆转移就形成了岸外沙坝，Field 和 Duane 分析了美国西海岸内陆架沉积物、地形、潮汐通道与沙嘴等有关的陆架浅滩得出：沙坝

16、是随着全新世海面波动而交替侵蚀和堆积的，但总的是后退的。还有一些学者也得出了类似的结。 （2）纵向说，认为沙坝的形成是由于沿岸流对泥沙的搬运作用下形成的，即沙嘴延伸和分割理论。 （3）下沉说，Mece（1890）认为，由于海面上升和陆地区域性下沉，使发育在沿岸海滩沙脊（或沙丘）与大陆分隔开来并演化为沙坝（堡岛） 。 （4）上升说，Merrill（1890 ）提出由于海平面下降或陆地抬升，离岸坝出露而形成沙坝。 （5）综合说，认为沙坝的形成既有纵向也有横向泥沙搬运。Schwartz 论述了沙坝起源的多解性。密西西比三角洲沙坝-潟湖的演化是：泥沙纵向运动形成沙坝岛；随海平面上升在波浪作用下向陆转运

17、；泥沙供应不足，相对下沉。5尽管沙坝的形成还没有统一的理论，但目前比较流行的理论认为多数沙坝源于冰后期海侵向陆转运形成的，即横向说，可以用滨面转移理论来解释。 “滨面转移“理论认为，随着海平面上升，滨面向陆后退。 “沙坝海侵层序是在全新世海侵过程中根据 滨面后退 的机理形成的” 。沙坝随滨面转移的条件是陆架坡度适中，水下地形坡度超过 0.8 时沙坝便不能在海侵时随滨面转移，香港就因为近岸坡度较陡，海侵过程中不可能从陆架带来大量泥沙。62 沙坝-潟湖海岸的动力沉积特征 沙坝-潟湖海岸一般形成于潮差及波浪不大，有足够沉积物可形成滨外沙坝之处，它常平行海岸线呈长带状发展，最长的长度绵延 1500 公

18、里，由于潟湖内水体较静，于是成为陆域河流携带下泥沙的理想沉积环境，加上潮流和沿岸流的堆积、潟湖区植物根系对沉积物的涵留和咸海水的絮凝作用，使得区内沉积作用旺盛，沉积速率远比海大。一般而言沙坝-潟湖湖底通常是泥、粉沙等细颗粒沉积物的沉积带，较粗粒的沙砾则分布在外侧的沙坝上，当沉积作用持续进行，潟湖湖面逐渐缩小、深度变浅，最后潮流口淤积堵塞，潟湖发育成沼泽甚至陆地。在通常状况下，潟湖外侧的沙坝具有保护潟湖免受海浪直接侵袭的功能，只有当沙坝受波浪作用而渐向陆地推移时，泄湖才会逐渐减小消逝。在风暴或海啸时，波浪可破或翻越沙坝进入潟湖区，在极短的时间内就可改变其地貌形态，有时可造成潟湖的迅速消失。沙坝-

19、潟湖的水温和盐度随气候变化而变动，于湖水深度浅，水温接近于大气温度，冬季较外海低，夏季比外海高；盐度则随进入潟湖的径流量和潮流量的相对值而变化，按其盐度可分为半咸水、咸水和极咸水三类。径流量较多者过半为半咸水，极咸水潟湖则形成于蒸发量极高的地区。2.1 水动力特征 沙坝-潟湖海岸的不同部位，有着各不相同的动力条件。沙坝及其滨面以波浪动力为主；坝后泄湖以潮汐动力为主，同时也受陆域径流的影响；潮汐通道则受潮汐和波浪及径流的共同作用。潮汐和波浪是控制潮汐通道、潟湖和沙坝发展的基本动力。潮流控制着不同沙体的发展。 “在弱潮和中等潮海岸，通道的结构是普遍存在的，主要视潮汐和波浪的优势而变化” 。落潮三角洲是波浪和潮流的动力平衡带，两种动力的相对强弱决定了通道的类型及相应的微地貌体系。2.1.1 潮汐与潮流潮汐作用的潮差对海岸形态和结构有较大影响。潮差大的海岸带宽，高差大；潮差小则海岸带窄，高差也小。潮流对泥沙的沉积有显著作用，涨潮时，潮流流速逐渐加大，当潮流速度达到泥沙运动启动速度时，泥沙被潮流掀起，随潮流搬运，但速度减小到泥沙的沉积速度时，泥沙便会沉积下来。潮汐作用对沙质海岸的演化也有一定影响。在潮差较小的沙质海岸，波浪作用位置比较稳定，易于形成离岸堤且能连续分布很长的距离。在潮差大的海岸，离岸