4)海滩 。在中性线以上,侵蚀区的泥沙在碎波的流入下向岸边移动堆积,形成水阶地,即海滩 。海滩是在波浪作用下形成的与陆地相连的砂质堆积体,广泛发育在平缓的海岸上 。海滩的形状与破碎波引起的进出口流速比密切相关 。
如果海滩的陆侧有空和空之间的空隙,波浪的入流可以越过滩顶流向陆坡,因此出流很弱,形成双坡海滩,称为全断面海滩 。其横截面呈凸形,称为滩脊或海岸堤 。在开阔的海岸上,通常有几条与海岸线平行的海岸堤坝 。
如果海滩面向陆地的一侧受到海崖、海岸沉积物或人工建筑物的限制,则单一坡度向海倾斜的海滩称为剖面不完整的海滩 。由于海滩上部没有足够的碎波活动空,大部分来水参与退潮,下面的物质在海滩下部堆积,所以海滩的剖面往往是宽而凹的 。在砾石滩中,由于来水的大量渗入,落潮流速迅速降低,来水带来的物质滞留在滩上,滩面剖面呈凸形(图7-22) 。
图7-22青岛绿岛湾砾石滩
2.泥沙垂直运动与堆积地貌
(1)沉积物的纵向运动
在自然界中,波浪传播方向完全垂直于海岸是非常罕见的 。大多数情况下,波峰线与海岸线有一定的夹角,使波浪产生一个平行于海岸的分量,使泥沙沿海岸运动 。当波浪方向线与海岸线斜交时,颗粒会向波浪和重力合力的方向运动 。经过一个波浪周期后,水下岸坡上泥沙颗粒的运动方向总会偏离原来的波浪方向 。在中性区,泥沙颗粒仅作平行于海岸的纵向位移;在中性区以下,沉积物颗粒纵向向近海移动;中性区在岸坡上,泥沙颗粒不仅向岸边运动,还向上向岸边运动 。
在海滩上,颗粒沿海岸的运动是最容易观察到的现象,引起了人们的关注 。当波浪斜向穿过海岸时,波浪破碎后,颗粒沿上升流方向运动,然后在回流和重力作用下沿滩面向下运动 。在一个波浪周期内,颗粒运动路线呈之字形,沿海岸携带一定距离,这样当波浪与海岸线斜交时,水下岸坡和沙滩上的颗粒沿海岸运动 。颗粒沿海岸运动的速度不仅取决于波浪强度、颗粒大小和海底坡度,还取决于波浪与海岸的夹角 。现场观察表明,波浪的更佳入射角还与海床的坡度有关 。
海岸地带经常有大量的泥沙运动 。虽然波浪方向在风的作用下经常发生变化,但泥沙在一年中的运动方向大致相同,数量也相对稳定 。我们把海岸泥沙群在波浪作用下长时间沿平均方向运动的现象称为波场泥沙流 。它的方向通常与该地区盛行的强风和巨浪一致 。如果泥沙的纵向运动是一个短期的局部现象,是一个暂时的海岸水动力过程,那么泥沙的流动就是这个过程的长期平均状态 。
泥沙流量的变化在海岸发育和砂体形成中起着重要作用,其特征可用以下要素描述 。能力是指波浪在单位时间内通过一个断面所能携带的更大泥沙量,是波浪挟沙力的表示;强度是指波浪在单位时间内通过某一断面的实际输沙量,是波浪挟沙能力的表现;饱和度是泥沙流动强度与其容量之比 。
当泥沙流饱和时,波浪的全部能力被泥沙的迁移所消耗 。如果泥沙流不饱和,部分波能可以用来冲刷海岸或水下岸坡,所以冲刷现象是泥沙流不饱和的标志 。当饱和泥沙流量减少时,波浪能量不足以携带全部泥沙,就会发生堆积 。输沙能力下降的原因是海岸线的转折和近海屏障的屏蔽 。
文章插图
(2)沉积物垂直运动形成的地貌
假设波浪的入射角是泥沙沿直堤运动的更佳角度,泥沙流动是饱和的 。如果条件改变,导致容量下降,携带的泥沙会部分沉积,形成海岸砂体 。泥沙流动形成的砂体包括湾内凹岸充填、凸岸堆积、障壁覆盖和波浪能量衰减 。
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