海灘養(yǎng)護(hù)

前言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，濱海旅游業(yè)已成為海洋產(chǎn)業(yè)的龍頭，濱海沙灘吸引了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外游客，逐漸成為人們休閑的主要目的地。2007年全國(guó)濱海旅游收入。7748億元，占全國(guó)主要海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的31.08％，位居主要海洋產(chǎn)業(yè)之首，濱海旅游已經(jīng)成為海洋產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，作為濱海旅游業(yè)的最重要的自然依托——海灘，其保護(hù)與養(yǎng)護(hù)重要性已日益凸顯。海灘養(yǎng)護(hù)最早始于美國(guó)紐約市1922年的柯尼島公共岸灘計(jì)劃，歐洲各國(guó)：法國(guó)、英國(guó)、荷蘭、丹麥、德國(guó)、意大利、西班牙等）于20世紀(jì)50年代也開(kāi)始興起海灘養(yǎng)護(hù)。然而，我國(guó)在海灘養(yǎng)護(hù)的技術(shù)和理念方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國(guó)家。由于沿海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的持續(xù)增強(qiáng)和全球氣候變化的影響，我國(guó)海灘的破壞情況令人擔(dān)憂，現(xiàn)存的海灘質(zhì)量也不盡如人意。在國(guó)內(nèi)，海灘養(yǎng)護(hù)的實(shí)踐正處于初始探索階段，目前僅在北戴河、大連、青島、連云港、廈門(mén)、三亞等幾處海灘作過(guò)一些相關(guān)研究和工程實(shí)踐，其中有近一半的海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程以失敗而告終，還沒(méi)有形成一套成型的理論。因此，我們翻譯了由美國(guó)工程院院士，國(guó)際海岸工程學(xué)科的主要?jiǎng)?chuàng)始人R.G.1）ean教授撰寫(xiě)的《海灘養(yǎng)護(hù)：理論與實(shí)踐》一書(shū)，希冀此譯文對(duì)我國(guó)的海灘養(yǎng)護(hù)的理論與實(shí)踐起到積極的促進(jìn)作用。本書(shū)的翻譯由海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（200905008）和廈門(mén)市海洋與漁業(yè)局共同資助。鮑晶晶、李虎、高偉、于帆、鄭吉祥參與了本書(shū)圖件的編譯和部分章節(jié)的翻譯工作，謹(jǐn)致謝忱！

內(nèi)容概要

　　近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，濱海旅游業(yè)已成為海洋產(chǎn)業(yè)的龍頭，濱海沙灘吸引了越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外游客，逐漸成為人們休閑的主要目的地。2007年全國(guó)濱海旅游收入。7748億元，占全國(guó)主要海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的31.08％，位居主要海洋產(chǎn)業(yè)之首，濱海旅游已經(jīng)成為海洋產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，作為濱海旅游業(yè)的最重要的自然依托——海灘，其保護(hù)與養(yǎng)護(hù)重要性已日益凸顯。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))R.G.迪安(Dean.R.G.) 譯者：蔡鋒 曹惠美 劉建輝 解說(shuō)詞：莊振業(yè)羅伯特“巴布”迪安，是美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)（Gainesville）土木和海岸工程系的教授，在長(zhǎng)達(dá)35年中，他和他的學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸和調(diào)查美國(guó)佛羅里達(dá)州乃至國(guó)際間的眾多海灘。最近，由于佛羅里達(dá)和其他地方海灘的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的提升，使他致力于海灘的養(yǎng)護(hù)研究。迪安在加州大學(xué)伯克利分校獲得了土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)士學(xué)位，在學(xué)院站的德州農(nóng)工大學(xué)（TAMU）獲得物理海洋學(xué)碩士，在麻省理工學(xué)院獲得科學(xué)博士學(xué)位。他執(zhí)教于麻省理工學(xué)院、華盛頓大學(xué)、特拉華大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)等4所大學(xué)。從1985到1987年，當(dāng)時(shí)他受佛州政府委派，來(lái)視察該州的海灘工程。在長(zhǎng)達(dá)18年里，他為海岸工程研究理事會(huì)的成員，這是一個(gè)美國(guó)工程兵團(tuán)有關(guān)海岸工程事項(xiàng)的咨詢機(jī)構(gòu)。1980年他當(dāng)選為美國(guó)工程院院士，目前是海岸工程研究學(xué)會(huì)的主席，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)兩年舉辦一次的國(guó)際海岸工程會(huì)議。他與霍普金斯大學(xué)（早期在特拉華大學(xué)）的羅伯特“托尼”達(dá)爾林普爾合著《工程師和科學(xué)家專(zhuān)用的波浪原理》及《海岸過(guò)程與工程應(yīng)用》。

書(shū)籍目錄

第1章 簡(jiǎn)介1.0 總論第2章 海灘養(yǎng)護(hù)的方法和挖沙設(shè)備2.0 引言2.1 拋填方法和挖沙類(lèi)型2.1.1 絞吸式挖沙2.1.2 耙吸式挖沙2.2 海灘上挖沙的處理2.3 貨車(chē)拋沙養(yǎng)護(hù)2.4 傳送帶拋沙養(yǎng)護(hù)2.5 旁側(cè)輸沙系統(tǒng)2.5.1 帶有普通泵的旁側(cè)輸沙系統(tǒng)2.5.2 使用射流泵輸沙第3章 后文運(yùn)用的手段3.0 概述3.1 專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)3.1.1 海灘養(yǎng)護(hù)3.1.2 取沙區(qū)3.1.3 泥沙的相容性3.1.4 單寬拋沙量3.1.5 閉合深度3.1.6 背景侵蝕3.1.7 演變過(guò)程3.2 一般設(shè)計(jì)理念3.2.1 簡(jiǎn)介3.2.2 荷蘭的設(shè)計(jì)方法3.2.3 一些實(shí)施條件的考慮3.3 橫向輸沙考慮3.3.1 海灘平衡剖面3.3.2 閉合深度3.3.3 沙量盈虧對(duì)岸線的影響3.4 平面擴(kuò)散3.4.1 概述3.4.2 沿岸輸沙3.5 Pelnard－Considere方程3.5.1 概述3.5.2 輸沙守恒方程3.5.3 線性輸沙方程3.5.4 組合方程3.5.5 波浪折射效應(yīng)3.6.Pelnard－Considere方程取得的一些成果和解法3.6.1 概述3.6.2 基本解3.6.3 無(wú)限長(zhǎng)海岸線的初始矩形平面3.6.4 攔沙障礙體的阻擋作用3.6.5 攔沙障礙體周?chē)ㄆ谂詡?cè)輸沙3.6.6 養(yǎng)護(hù)海灘的總體演變對(duì)風(fēng)暴序列的不敏感性3.7 沿岸擴(kuò)散3.8 不規(guī)則岸線和水深的海灘養(yǎng)護(hù)具有不均一的岸線變化3.8.1 數(shù)值模型在實(shí)際水下地形中的應(yīng)用3.8.2 簡(jiǎn)單模型或數(shù)值模擬在不同水深地形中的應(yīng)用3.9 結(jié)論第4章 演變?cè)u(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)4.0 演變?cè)u(píng)價(jià)4.1 海灘養(yǎng)護(hù)工程自然演變預(yù)測(cè)第5章 海灘橫剖面的設(shè)計(jì)5.0 引言5.1 平衡岸線的淤進(jìn)5.1.1 與天然沙粒徑一致的拋沙5.1.2 比天然沙細(xì)或者粗的拋沙5.2 等深線的變化特點(diǎn)5.2.1 交叉型剖面5.2.2 非交叉型剖面5.2.3 浸沒(méi)型剖面5.2.4 等深線距離差值的應(yīng)用5.3 不均勻拋沙粒徑的海灘平衡剖面5.4 兩種粒徑的拋沙5.5 海灘剖面的平衡作用引起海灘寬度的減小5.5.1 簡(jiǎn)介5.5.2 代表剖面變窄的方程5.5.3 結(jié)論5.5.4 海灘剖面平衡作用的時(shí)間尺度5.6 說(shuō)明材料的實(shí)例5.6.1 例15.6.2 例25.7 結(jié)合材料的實(shí)例5.7.1 例35.7.2 例45.7.3 例55.7.4 例65.8 總結(jié)第6章 海灘平面設(shè)計(jì)6.0 簡(jiǎn)介6.1 障蔽沙島的養(yǎng)護(hù)6.1.1 實(shí)例a：全長(zhǎng)障蔽沙島的養(yǎng)護(hù)6.1.2 實(shí)例b：障蔽沙島中部的養(yǎng)護(hù)6.1.3 實(shí)例c：長(zhǎng)障蔽沙島一端外延的養(yǎng)護(hù)6.1.4 實(shí)例d：長(zhǎng)障蔽沙島一端附近的養(yǎng)護(hù)6.2 背景侵蝕速率6.2.1 計(jì)算背景侵蝕速率的方法6.2.2 具有均一的背景侵蝕的矩形平面養(yǎng)護(hù)：夷直海灘6.2.3 初始矩形工程具有統(tǒng)一背景侵蝕率的海灘養(yǎng)護(hù)的早期成果6.2.4 具有均一侵蝕背景的矩形平面布置的海灘養(yǎng)護(hù)：一端毗鄰嘲流通道6.3 侵蝕熱點(diǎn)6.4 在防波堤(seawalls)前的養(yǎng)護(hù)6.5 沉積物粒徑對(duì)海灘養(yǎng)護(hù)平面演變的影響6.6 沉積物粒徑對(duì)干灘區(qū)演變的影響6.7 多次養(yǎng)護(hù)6.7.1 概要6.7.2 基于假定指數(shù)衰減的結(jié)果6.7.3 按照Pelnard－Considere方程的計(jì)算結(jié)果6.8 拋沙策略6.8.1 從工程邊界退縮養(yǎng)護(hù)端對(duì)工程壽命的影響6.8.2 具有漸窄端的海灘養(yǎng)護(hù)工程6.8.3 最優(yōu)拋沙策略6.9 實(shí)際工程6.9.1 佛羅里達(dá)delray海灘6.9.2 攔沙障礙體下游側(cè)的養(yǎng)護(hù)6.10 海灘養(yǎng)護(hù)平面形態(tài)演變的數(shù)值模擬第7章 取沙區(qū)的選擇7.0 引言7.1 取沙區(qū)的一般特征和實(shí)例7.1.1 取沙區(qū)的確立7.1.2 取沙區(qū)的布局7.1.3 取沙區(qū)中石塊的含量7.1.4 養(yǎng)護(hù)沙的顏色7.1.5 取沙區(qū)對(duì)鄰近海灘的影響7.1.6 利用退潮淺灘作為取沙區(qū)第8章 海灘養(yǎng)護(hù)的成本與效益8.0 簡(jiǎn)介8.1 成本8.2 效益……第9章 海灘養(yǎng)護(hù)的環(huán)境影響第10章 海灘養(yǎng)護(hù)工程的監(jiān)測(cè)第11章 實(shí)例研究附錄

章節(jié)摘錄

插圖：2.0引言海灘養(yǎng)護(hù)可以應(yīng)用以下幾種方法，包括挖泥船拋沙、卡車(chē)拋沙和傳送帶拋沙。此外，沙可用作拓寬海灘或者作為水下沉積物。在可恢復(fù)泥沙流的潮流通道口的旁側(cè)輸送的沙，也可以作為海灘養(yǎng)護(hù)的一種近乎連續(xù)的形式。所有的這些方法和相關(guān)的設(shè)備都在本章討論和圖解。2.1拋填方法和挖沙類(lèi)型據(jù)估計(jì)，海灘養(yǎng)護(hù)中95％以上的沙量是通過(guò)從離岸挖沙得來(lái)的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，在距離被養(yǎng)護(hù)的海灘1－20km內(nèi)的海域，通?？梢哉业酱罅亢线m的沙。此外，該方法合理，不會(huì)破壞沿岸的區(qū)域，因?yàn)橥ㄟ^(guò)大規(guī)模采沙作業(yè)所取得的效率，使得單位成本一般低于其他的養(yǎng)護(hù)方法。有關(guān)采沙的水力學(xué)請(qǐng)見(jiàn)附錄一。2.1.1絞吸式挖沙在挖沙拋填方法中，可以采取兩種不同類(lèi)型的挖沙作業(yè)。一是管道挖沙，如圖2.1，它包括一個(gè)在取沙區(qū)內(nèi)系統(tǒng)地浮動(dòng)的挖沙船，對(duì)于至少有1.5m厚的沙層最有效。采沙船包括一個(gè)浮動(dòng)駁船，還有一個(gè)固定于船首的“斗架”。斗架支撐著吸沙管，垂直接合以便于上下移動(dòng)，從而可以通向取沙區(qū)。在斗架的末端，可安裝一個(gè)“泵”，作用是吸入水沙混合物（叫做沙漿）。然后沙漿被輸送到駁船上的主泵那里，主泵制造了足夠的壓力，從而能夠通過(guò)一個(gè)浮動(dòng)的或者水下的管道把沙漿運(yùn)送一個(gè)可觀的距離，輸送到養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)。如果泵送的距離太遠(yuǎn)，管道水力損失太大，以至于挖沙船管道里的泥沙速度小到將發(fā)生堆積，這時(shí)，就有必要運(yùn)用一個(gè)或者更多的附加泵（叫做增壓泵）來(lái)把泥沙有效地運(yùn)到更遠(yuǎn)。圖2.2是一個(gè)錨固在被頂起的駁船上的增壓泵的照片。一般而言，挖沙船會(huì)在一個(gè)特定的地點(diǎn)作業(yè)，直到確定泵中輸送砂漿的沙比例低于最優(yōu)值。這時(shí)，挖沙船的入口將被重置，方法是在船首的一側(cè)拋錨，在另一側(cè)起錨。這個(gè)動(dòng)作將會(huì)導(dǎo)致挖沙船的船頭橫向重置，繼續(xù)通向由挖沙產(chǎn)生的沙堤底部。通過(guò)深水錨的作用，或者通過(guò)如圖2.1所示駁船一側(cè)或兩側(cè)分別用1個(gè)或2個(gè)垂直鋼柱（叫定位樁）使船尾保持原位。垂直的定位樁是嵌入于導(dǎo)軌中的，可以升高或者降低來(lái)相應(yīng)地釋放或者固定挖沙船的位置。管道挖沙船的挖沙模式詳見(jiàn)圖2.3。圖2.4是1998年佛羅里達(dá)州巴拿馬市海灘養(yǎng)護(hù)工程阿拉斯加號(hào)挖沙船的照片。

編輯推薦

《海灘養(yǎng)護(hù)理論與實(shí)踐》由海洋出版社出版。

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