风暴条件下的海滩剖面形态演变规律是国内外海岸工程领域的研究热点，一般认为大浪破碎引起的剧烈的水体紊动与强烈的底部离岸流是泥沙向海流失的主要因素。工程师们通常采用防波堤等“硬性”的海工建筑物使得大浪提前破碎，减弱到达后方岸滩的波能与输沙能力，从而抑制离岸输沙减缓侵蚀。最近，课题组发现采用基于”软防护“理念的人工沙坝，不仅可以削减波能，而且能在大浪条件下引起局部向岸输沙并延缓岸滩的侵蚀。

        课题组采用物理模型试验和数值模拟结合的方法，发现不同于风暴条件下海滩剖面离岸输沙的传统认识，较强形态的人工沙坝在大浪作用下可引起局部向岸输沙和向岸沙坝迁移，从而改变海滩整体冲淤状态和岸滩响应规律。同时，人工沙坝会使得滩肩风暴响应存在时间上的滞后性，即人工沙坝的遮蔽效应在沙坝形态演变过程中具有动态性，据此提出了考虑人工沙坝形态参数的破波相似系数，建立了人工沙坝与滩肩之间的地貌形态耦合关系式。

        本研究阐明了铺设人工沙坝对风暴来临时海滩剖面上的泥沙维存及风暴后的岸滩恢复具有重要作用，可为基于人工沙坝的沙质海岸保护修复提供新思路。研究成果发表于国际知名期刊《Marine Geology》，李元博士生和张弛老师分别为论文的第一作者和通讯作者。本研究得到国家自然科学基金面上项目“近岸人工沙坝养滩的喂养效应”和国家自然科学基金重点项目“潮汐影响下的海滩动力地貌风暴响应机制研究”等项目的支持。

参考文献：

Yuan Li, Chi Zhang, Weiqi Dai, Dake Chen, Titi Sui, Mingxiao Xie, Songgui Chen. Laboratory investigation on morphology response of submerged artificial sandbar and its impact on beach evolution under storm wave condition. Marine Geology (2021), https://doi.org/10.1016/j.margeo.2021.106668.

图1：风暴条件下的过渡型海滩剖面形态演变

图2：风暴条件下的反射型海滩剖面形态演变

图3：人工沙坝形态参数变化规律

图4：考虑人工沙坝的破波相似参数与滩肩形态参数的关系

图5：海滩剖面上的流场分布