[发明专利]一种海滩固沙调控方法及装置

说明书

本发明公开了一种海滩固沙调控方法及装置。所述方法包括以下步骤：（1）进行海滩断面观测，获取调控区海滩宽度B_m、平均高潮线（MHW）位置、长度L和走向、滩前海区等深线走向、破波带与平均高潮线距离L_b、波浪波高H₀、波向、频率和周期T，并计算滩前海区波浪波长L₀和沿岸输沙量I_L；（2）计算人工礁单元长度L_B、离岸距离X_B、各人工礁单元间距G_B；（3）确定人工礁组数n和固沙调控岬湾布置方式。所述装置包括：至少两组调控岬湾，每组调控岬湾包括多组人工礁单元。本发明利用调控岬湾形式最大限度促使泥沙在调控区落淤，形成新的海滩。具有工程量小、施工难度低、投资费用省、对海洋生态环境影响小的优点，特别适用于远离大陆的岛礁海滩固沙。

技术领域

本发明涉及一种用于消浪促进海滩泥沙落淤并固定泥沙的方法与装置，属于海滩消浪促淤固沙技术领域。

背景技术

暴风浪、台风等极端天气非常容易导致海滩，特别是海岛礁坪上的泥沙发生大规模迁移，造成严重的海滩侵蚀现象。目前，在海滩固沙或人工沙滩建设中，常采用人工补沙的方法进行，必要情况下辅以丁坝或潜堤等海岸工程。但人工补沙取决于当地环境的脆弱性、泥沙可用性、财政资源、政府法规和效率，以及生态保护等因素的考虑；而大型丁坝或潜堤等海岸工程建设项目大，投资费用高，对海洋生态环境影响较大。

公开号为CN 110205979 A的中国专利申请公开了一种资源化利用型的人工沙质海岸防护设施及其施工方法，主要解决了弱动力环境下携沙能力不足而造成的沙滩侵蚀问题，设置的破浪阻沙单元大量占据海滩，虽然阻止了泥沙向外运移，但影响海滩利用和造成景观破坏。公开号为CN 108104054B的中国专利申请公开了一种用于自然海岸线修复的离岸堤构建方法，主要解决了海岸线的自然修复的岛式离岸堤建造问题，但岛式离岸堤建造于水深12-15m海域，工程量和施工难度巨大，且不适用于远离大陆的岛屿海滩岸线修复。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于波浪理论、能够利用自然条件促进海滩泥沙淤积固定的海滩固沙调控方法，解决极端天气条件下海滩泥沙大量迁移的问题，并能对海滩的泥沙运移进行人工调控。其建设工程量小，施工难度低、投资费用省、对海洋生态环境影响小。

本发明的另一个目的是提供一种基于上述方法的海滩固沙调控装置。

本发明基于波浪传播理论，通过波影区自然促淤方式，在沙源充足的海滩上建造人工礁组，并设置固沙促淤床结构，使泥沙在预设调控区落淤固定，促进海滩淤积。

本发明提供的固沙调控方法，包括以下步骤：

（1）进行海滩断面观测，获取调控区海滩宽度B_m、平均高潮线（MHW）位置、长度L及走向、滩前海区等深线走向、破波带与平均高潮线距离L_b、波浪波高H₀、波向、频率、波浪周期T，并计算滩前海区波浪波长L₀和沿岸输沙量I_L；

（2）计算人工礁单元长度L_B、离岸距离X_B、各人工礁单元间距G_B；

（3）确定人工礁组数n和固沙调控岬湾布置方式。

本发明还包括步骤（4）在调控区海滩铺设固沙促淤床。

所述步骤（1）中滩前海区波浪波长由公式计算而得，其中T为滩前海区波浪周期，g为重力加速度，π为圆周率。