课题组发表综述论文《近岸人工沙坝的剖面演变规律和泥沙输运机制研究综述》

        近岸人工沙坝养滩是海滩养护的一种典型方式,通过将泥沙抛填形成人工沙坝,削减波能并依靠自然波浪作用下的向岸输沙来养护海滩。人工沙坝具有养滩成本低、施工效率高、养滩周期长、对海滩活动和自然景观影响小等优点,是逐渐兴起和极具发展潜力的海滩养护方式。人工沙坝的养滩功能主要体现在“遮蔽效应”和“喂养效应”上。“遮蔽效应”指的是通过人工沙坝引起波浪破碎和能量耗散,减弱后方的输沙能力,抑制海滩侵蚀。“喂养效应”指的是人工沙坝在自然波浪作用下向岸迁移并填补在滩面上形成对海滩的养护。

        人工沙坝可视为天然地形上的人为扰动,与当地的水动力条件并不匹配。因此,人工沙坝往往会经历剧烈的地形变化,其中涉及的水沙运动过程较为复杂。在波浪演化层面上,人工沙坝引起的地形突变将对波浪传播变形特性产生显著的影响;在泥沙运动层面上,人工沙坝作为泥沙“源”,间接改变了地形剖面上原有的泥沙输运过程。在地形演变的层面上,现有天然沙坝的形成与演变理论将不再适用于人工沙坝。深入研究人工沙坝的剖面演变规律和泥沙输运机制不仅是海岸工程学科的前沿研究热点,也是海岸带保护修复工程建设的实际需求。

        本文从波浪作用下人工沙坝剖面形态演变规律入手,总结了不同动力条件下的人工沙坝横向迁移、形态演变和地貌耦合规律;探讨了人工沙坝平衡剖面形态特征与动力适应性;介绍了人工沙坝演变过程中的泥沙输运机制和数值模拟方法的主要研究进展,最后提出未来的研究展望。论文发表在国内权威期刊《海洋学报》上(2023年第5期),李元博士后和张弛教授分别是论文的第一作者和通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金面上项目和青年项目的资助。

 

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