北部湾北部强潮海滩动力地貌过程

Macro-tidal beach is one of the important beach types distributed over the world coast. Researches on morphodynamic processes of macro-tidal beach along the northern Beibu gulf in China are carried out, which is of great benefit not only to expansion and flourish of the international beach theory system, but extremely strategic significance of national defense. In this project with mainly basis on the original field studies, the daily and typically monthly geomorphological and sedimental processes of the marco-tidal beach-surf zone and associated hydrology and suspended sediment in the spring and neap tide period in the research region are surveyed by the advanced instruments which include three-dimensional laser scan equipment, Real-time kinematic global positioning system (RTK-GPS), wave and tide instrument and Optical backscatter sensor (OBS), etc. Moreover, the depositional cores, the history sea maps in recent 100 years and the remote images in the different time will be also collected. Thereafter, sediment transportation mechanism and the deposition change with dominant controlled factors are diagnosed based on the platform of the GIS and Matlab, and then geomorphological states in the beach-surf zone, the spatial and temporal change of beach profile and the multi-scale change of undermarine sandbar are discussed. The types of the macro-tidal beach-surf geomorphology in this region is also studied. Based on the above discussion, the predicted model of beach shoreline erosion/accretion is put forward, which will amplify the macro-tidal beach morphodynamics theory system and provide basis of both exploition and preventation and prewarning of the northern Beibu Gulf coast in China.

强潮砂质海滩是世界沿岸分布较为广泛的一种海滩类型。开展北部湾北部强潮海滩的动力地貌过程研究不仅能拓展和丰富国际海滩理论体系，而且具有极其重要的国防战略意义。本项目以原型研究为主，通过利用三维激光扫描仪、RTK-GPS、浪潮仪、OBS 等先进仪器开展对研究区海滩－碎波带沉积与地貌过程的连续观测（含逐月、典型月份逐日观测），以及大、小潮期间的水文泥沙变化监测，同时辅之以不同时相的遥感影像、近100 年来的历史海图和沉积钻探等，进而基于GIS 和Matlab 平台诊断海滩泥沙输运机制、海滩沉积特征及其主控要素，探讨海滩剖面时空演化模式、水下多尺度砂坝地形变化过程和海滩－碎波带地貌状态，研究基于北部湾地区的强潮海滩－碎波带地貌变化类型，提出海滩岸线侵蚀/淤积预报模型，以充实强潮海滩动力地貌理论体系，为我国北部湾海岸开发与防护预警打下基础。

强潮沙质海滩是世界沿岸分布较为普遍的一种海滩类型。开展北部湾北部强潮海滩的动力地貌过程研究不仅是国际陆海相互作用的焦点和核心内容之一，而且具有重要的国防战略意义。本项目以原型研究为主，通过利用RTK-GPS,浪潮仪、OBS 等先进仪器开展对研究区海滩－碎波带地貌与沉积的连续观测（含逐月、典型月份逐日观测），以及大、小潮期间的水文泥沙监测，研究强潮海滩动力地貌过程。主要结果包括： (1) 台风影响下的海滩沉积过程可分为台风作用前后的海滩以细砂为主的动力沉积变化特征和式反映潮汐作用控制下的海滩沉积横向振荡特征。（2）对北部湾海岛进行分析，提出了北部湾海岛的开发模式，利用EOF建立开发和保护的指标，提出“现场观测—数据库建立—综合评价—概念模型—措施制定” 的海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程；（3）对北海银滩响应风暴的变化进行了定量分析，发现台风后的砂质海岸恢复并不是一个“逐渐恢复“的过程而是具有明显的三个阶段和两个转折点。第一阶段是弱稳定阶段，砂质海岸继续遭受侵蚀，但整体海滩坡度——滩面形态不发生明显变化，接着在第一个转折点时海滩突然发生非常强烈的淤积，然后海滩进入名为震荡阶段的第二阶段，此时海岸净冲淤变化不大，但海滩冲淤总量很大，这表明海滩的坡度——滩面形态发生了剧烈调整，接着第二个转折点发生，这是海滩又一次发生剧烈的淤积，这次淤积结束后，新的潮间带沙坝形态终于稳定下来（此潮间带沙坝在台风时被剧烈侵蚀接近夷平），接下来的第三阶段海滩进入淤积状态，并在新的较稳定的沙坝形态下向新的平衡状态演化，海滩形态变得与台风前的形态类似；（4）提出了基于LiDAR和机器学习的半自动的海滩异物分类提取方法；（5）综合比较了北海银滩和临近的广东水东湾和海南南渡江海岸的在不同潮情下动力地貌特性的异同，并比较了北海银滩和上海南汇淤泥质海岸在不同沉积物特性下的异同，探讨了不同地质环境下海滩发育演化的关键因子。