楊燕雄， 劉修錦， 邱若峰， 楊 雯

(1.河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066001； 2.河北省海洋地質(zhì)資源調(diào)查中心，河北 秦皇島 066001；3.國家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，河北 秦皇島 066002)

運用DSAS和SMC分析人工島建設(shè)對岸線變化的影響?

楊燕雄1,2， 劉修錦1,2， 邱若峰1,2， 楊 雯3

(1.河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066001； 2.河北省海洋地質(zhì)資源調(diào)查中心，河北 秦皇島 066001；3.國家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，河北 秦皇島 066002)

海南島東郊椰林人工島建設(shè)于砂質(zhì)海岸外，對海岸線變化有非常大的影響。選取5景遙感影像，運用DSAS數(shù)字岸線分析系統(tǒng)分析人工島建設(shè)前后岸線變化，同時利用SMC模擬系統(tǒng)分析人工島建設(shè)前后水動力變化情況，用于分析研究泥沙運移趨勢。結(jié)果表明人工島建設(shè)后，該海岸西段人工島與陸地之間海域波浪場明顯減弱，而沿岸流則由人工島建設(shè)前的自東向西，變?yōu)槿斯u建設(shè)后后兩股沿岸流在島體后方相匯，利于此處泥沙堆積。通過岸線變化分析，人工島建設(shè)之后西段岸線受人工島的遮蔽由侵蝕轉(zhuǎn)變?yōu)橛俜e，最大淤積速率可達70 m/a，形成現(xiàn)在向海凸出沙嘴，最終將演化為連島沙壩，東段岸線接受不到島體的庇護則仍表現(xiàn)為侵蝕狀態(tài)。

東郊椰林；人工島；岸線；沙嘴；連島沙壩

人工島是人類由于各種目的，在海上建成的陸地化的工作與生活空間，是人們利用海洋空間資源的一種形式，是緩解土地資源緊張的一種方法[1-3]。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人工島建設(shè)越來越成為世界各國優(yōu)先開展的工程項目之一。在中國，人工島建設(shè)也逐漸成為開發(fā)利用海洋資源的重要方式之一。海南省在2000—2014年間共批準(zhǔn)建設(shè)人工島11處，共計1 845.34 hm2。

人工島工程，將會引起工程附近區(qū)域的流場發(fā)生改變，破壞原有海洋動力平衡狀態(tài)，產(chǎn)生新的海岸線形態(tài)和海底地形，這種影響在砂質(zhì)海岸及近岸海域尤為顯著[4]。王李吉等[2]基于潮流泥沙整體物理模型實驗研究了?？谌缫鈲u周邊水域工程前后的潮流場變化，發(fā)現(xiàn)修建人工島將導(dǎo)致多個區(qū)域流速發(fā)生變化，并引起海岸侵淤變化。石萍等[5]通過數(shù)值模擬和類比的方法，研究了?？跒衬虾Ｃ髦槿斯u對西海岸岸灘穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)人工島所對應(yīng)的岸灘淤積，而兩側(cè)將發(fā)生侵蝕。安永寧等[6]模擬了龍口市擬建的離岸人工島群對龍口灣岸線變化的影響，結(jié)果表明人工島的建設(shè)將引起北側(cè)和西南側(cè)海域發(fā)生淤積，西側(cè)海域發(fā)生侵蝕。

以海南文昌市東郊椰林灣海上休閑度假中心人工島附近砂質(zhì)海岸為研究對象，根據(jù)遙感影像解譯的岸線數(shù)據(jù)，運用DSAS數(shù)字岸線分析系統(tǒng)對人工島建設(shè)前后岸線變化進行了分析，并利用SMC對工程前后波浪、沿岸流場進行模擬，分析水動力變化情況，探討岸線侵淤變化的原因，并對人工島后方沙嘴演變進行分析預(yù)測。

1 區(qū)域及人工島概況

人工島位于文昌市東郊椰林景區(qū)南端邦塘灣海域(見圖1)，這里椰林成片，可謂海岸線上一道天然綠色屏障。1989年，海南建省的第二年，東郊椰林成為海南第一個開發(fā)起來的旅游度假圣地，1995—1997年發(fā)展至鼎盛時期，然后慢慢衰落趨于平靜。

邦塘灣海岸在構(gòu)造上屬于NW向斷裂鋪前—文昌斷裂南段的沉降區(qū)，當(dāng)?shù)谒募o(jì)海平面交替升降變化時，海岸經(jīng)受海侵和海退的交替作用，在現(xiàn)東郊的海岸上曾先后形成了兩組由沙與珊瑚碎屑組成的沿岸沙嘴體系。侵蝕岸段處于銅鼓—東郊沙壩未端，呈灘脊地貌[7-9]。

圖1 邦塘灣位置圖Fig.1 Location of Bangtang Bay

風(fēng)和波浪狀況對海灘地貌的影響很大。邦塘灣終年的常風(fēng)向為N-NE，平均風(fēng)速超過2.9 m/s，沿海每年8月至次年1月為風(fēng)力最大，風(fēng)速可達14～25 m/s。該海域常浪向為SE向，出現(xiàn)頻率為39.8%，次常浪向為SSE，其頻率為13.3%，H1/10小于1 m的浪出現(xiàn)頻率占50%以上，1.5 m以下的浪出現(xiàn)率占90%左右，其中波高在0.5～1.5 m之間的頻率占85%左右。沿岸流以自東向西為主，潮汐為不正規(guī)半日潮，平均潮差0.69 m，最大潮差1.9 m。邦塘灣位于瓊東海岸線的中北部，是海南島臺風(fēng)登的主要地點之一，臺風(fēng)期間出現(xiàn)的最大風(fēng)級大于12級。

文昌東郊椰林人工島(見圖2)項目位于文昌百萊瑪度假村南側(cè)約400 m處，2011年底開工，2013年初島體主體工程竣工。人工島及進島路面積約225 800 m2，護岸長度1 914 m，島體東西長度約720 m，平均離岸距離約370 m，進島棧橋總長452 m，橋下可允許海水自由流通。規(guī)劃建設(shè)人工島的目的除了要打造成國際一流的度假中心外，還能夠減少清瀾港航道回淤，防止椰林海岸進一步侵蝕。

圖2 人工島與島體后方的沙嘴Fig.2 Artificial island and sand spitbehind the island

2 資料收集與研究方法

近年來，海岸變化更多的通過不同時相的遙感影像解譯而獲得。經(jīng)仔細篩選，選擇了潮位相近、云量低、清晰度高的5景影像資料：2000年7月27日和2011年7月26日的landsat TM影像(分辨率30 m)，2013年12月31日的Quick Bird影像(分辨率0.61 m)、2014年7月22日和2015年8月5日的World View-Ⅱ影像(分辨率0.46 m)。通過ArcGIS軟件進行數(shù)字化，提取各時期岸線，利用美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)推薦的數(shù)字岸線分析系統(tǒng)DSAS(Digital Shoreline Analysis System, Version 4.3)生成斷面，采用終點速率法(EPR)計算每兩個相鄰時間的岸線之間的變化量，最后求出其變化速率[10]。終點速率法計算公式如下：

式中：E是相鄰時間某條斷面m的終點變化速率；di為沿斷面m第i期海岸線到基線的距離；dj為沿斷面m第j期海岸線到基線的距離；Y為斷面m第i期和第j期海岸線年份數(shù)的差值。

為了查明人工島建設(shè)前后水動力變化情況，本文運用SMC(Coastal Modeling System)對東郊椰林人工島建設(shè)前后鄰近區(qū)域水動力進行數(shù)值模擬。SMC是用來進行近岸水動力模擬和海灘恢復(fù)工程模擬的可視化軟件，是一種通用的海岸工程設(shè)計工具，全世界推廣使用[11]。模型所需的地形數(shù)據(jù)來自于2014年11月出版的清瀾港及附近的1∶250 000海圖，波浪數(shù)據(jù)參考中國海灣志[12]。

3 岸線變化與水動力模擬

3.1 邦塘灣岸線變化

自1950年代以來，隨著東郊椰林近岸珊瑚礁大量破壞，海岸失去了防護屏障，波浪在未經(jīng)珊瑚礁削減波能量的情況下直接作用于海岸，引起海岸侵蝕。黃少敏[13]認(rèn)為1952年以來海灘和沿岸沙壩 后退速度為3.9 m/a，測得1989—1990年后退速度為7～8 m/a；趙煥庭[8]認(rèn)為1962—1985年平均蝕退速率為6.5 m/a。

運用終點速率法(EPR)分析得到本區(qū)岸線斷面圖(見圖3)，計算岸線變化速率(見圖4)?？梢钥闯?，2000年以來，邦塘灣岸線變化明顯，且東端以侵蝕為主；西段岸線變化復(fù)雜，既有侵蝕現(xiàn)象，也有向海推進的現(xiàn)象。

2000—2011年，岸線除了西段約200 m略有淤積外(平均淤積速率為4.7 m/a)，其余部分均表現(xiàn)為侵蝕，尤以東段侵蝕最為厲害，最大侵蝕速率約16 m/a，最大侵蝕距離約177 m。整個岸段平均侵蝕速率約5.1 m/a，平均蝕退距離約60m。這主要是由于珊瑚礁破壞導(dǎo)致其破波消能作用降低了對海岸的防護作用，泥沙在沿岸流的作用下向西運移發(fā)生堆積。

圖3 人工島后方海岸不同時期岸線變遷Fig.3 The coastline behind the islandin different periods

2011—2013年，受人工島建設(shè)的影響，西段岸線向海淤進非?？?，最大淤積速率達70 m/a，向海最大淤進距離達170 m，平均向海淤進速度約37 m/a，這可能與施工期間水體含沙量高有關(guān)。相比之下東段岸線變化小得多，以蝕退為主，平均蝕退速率為2.3 m/a，最大侵蝕速率為6.1 m/a，這主要是受水動力影響，泥沙向西發(fā)生輸移堆積。

2013—2014年和2014—2015年變化趨勢相似，總體表現(xiàn)為西段約200 m表現(xiàn)為侵蝕，但2013—2014年侵蝕速率略強于2014—2015年；中間約800 m的岸段位于人工島正后方，均表現(xiàn)為淤積，向海淤進平均速率均為19 m/a；東段約1 000 m岸段岸線以蝕退為主，平均蝕退速率約2 m/a。受人工島的遮蔽作用，島體后方水動力弱，利于泥沙淤積，而東段位于遮蔽區(qū)外，仍處于緩慢侵蝕中。

圖4 人工島后方海岸侵淤速率Fig.4 Change rates of coastline behind island

總體來看，人工島建設(shè)之前，邦塘灣岸線整體以蝕退為主，僅西部約200 m的岸段略有淤積；而人工島建設(shè)后，受其遮蔽影響，西段岸線呈現(xiàn)淤積狀態(tài)，尤以剖面30～70岸段淤積最為強烈，而東段岸線自2011年以來以平均2 m/a左右的速度侵蝕，這主要是受水動力作用的影響。

3.2 人工島建設(shè)前后水動力模擬

SMC模型參數(shù)設(shè)置：垂直海岸方向即X軸為1 200 m，平行海岸方向即Y軸2 300 m，網(wǎng)格為40 m×40 m，波浪模式類型為非線性Stokes波浪模型，波浪方向為SE，波高1.0 m，周期4 s(見圖5，6)。

經(jīng)過SMC對人工島建設(shè)前后波浪場變化的模擬(見圖5)，可以看出人工島建設(shè)后，明顯阻擋了波浪向岸傳播，在人工島與陸地之間海域形成波影區(qū)，對后方海岸起到遮蔽作用，有效降低了波浪對人工島后方海岸的沖刷，有利于該岸段淤積。

經(jīng)過SMC對人工島建設(shè)前后沿岸流場變化的模擬(見圖6)，可以看出人工島建設(shè)前沿岸流總體為自東向西流，邦塘灣海岸泥沙在沿岸流的作用下向西輸移，堆積于清瀾港航道內(nèi)，造成邦塘灣海岸的侵蝕和港口航道的淤積。而人工島建成之后，人工島以東海域沿岸流仍保持自東向西，但以西海域波浪經(jīng)過繞射后產(chǎn)生了自西向東的沿岸流，兩股相向的沿岸流在人工島的后方發(fā)生交匯，泥沙在沿岸流的作用下在此處發(fā)生堆積，岸線快速向海推進，形成了現(xiàn)在的沙嘴。人工島西側(cè)向西輸入清瀾港航道的沿岸流也較之前減弱，航道淤積程度將有所減輕，但人工島東側(cè)海岸仍在沿岸流的作用下泥沙凈支出，海岸遭受侵蝕。

綜上分析，人工島的建設(shè)對周邊海域的波浪場、沿岸流場有很大的影響，阻擋了波浪直接作用于后方海岸，也改變了西側(cè)海域的沿岸流方向，引起泥沙在人工島后方發(fā)生堆積，逐漸發(fā)育形成舌狀的沙嘴。人工島的修建在一定程度上改變或緩解了部分岸段侵蝕的現(xiàn)象，同時也起到減緩清瀾港航道淤積的作用。

(左為工程前，右為工程后。Left: before project; Right: after project.)圖5 工程前后波浪場變化對比圖Fig.5 The wave vector fields simulation results of SMC

(左為工程前，右為工程后。Left: before project; Right: after project.)圖6 工程前后沿岸流場變化對比圖Fig.6 The longshore current fields simulation results of SMC

4 討論

4.1 岸線蝕淤原因分析

根據(jù)遙感解譯岸線分析結(jié)果，人工島建設(shè)后，邦塘灣岸線演變主要可以分為兩段，分別為人工島以東的侵蝕岸段和人工島后方的淤積岸段。

4.1.1 東段岸線蝕退原因 近岸珊瑚礁不僅能夠吸引更多海洋生物，維持海洋生物多樣性和海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡的功能，還能夠起到破波消能的作用。近岸生長珊瑚礁使得水深變淺，波浪在到達海灘前已經(jīng)發(fā)生破碎，波峰本身向前傾倒或崩解為氣泡和浪花，波能得以釋放，繼續(xù)傳播到達海灘后，作用于海岸的能量已被削弱，有效的減輕了波浪對海岸的作用。

自1960—1970年代開始，珊瑚礁遭受破壞之后，波浪在岸外未經(jīng)珊瑚礁消能作用，直接傳播到海灘前發(fā)生破碎，釋放的能量產(chǎn)生近岸流和沉積物的輸移，致使海灘長期遭受侵蝕。

珊瑚礁的破壞也使得近岸地形加深，原本當(dāng)波浪進入近岸淺水時發(fā)生變形，波高開始增大，導(dǎo)致波陡加大，波峰波谷相對水深不同，波峰相傳播速度大于波谷相傳播速度，波峰向前移動，波的前坡變陡，波峰超過波谷而發(fā)生破碎[14]，削減了波能；現(xiàn)在則傳播到岸邊才發(fā)生破碎，波浪直接作用于海灘，引發(fā)海岸侵蝕。

另外，在沿岸流的作用下，泥沙自東向西輸運至人工島后方發(fā)生堆積，東段海岸為泥沙供應(yīng)區(qū)，泥沙凈支出，海岸遭受侵蝕。

4.1.2 人工島后方岸線淤積原因 人工島建設(shè)后，其后方岸線發(fā)生較大程度的淤積，這與人工島建設(shè)有著直接的關(guān)系。

(1) 水體懸浮泥沙含量高

島體吹填以 海上施工為主，泥沙自沙源區(qū)抽取后輸運至工區(qū)，吹填至島體區(qū)。島體吹填過程中，必定會引起周邊海域水體懸浮泥沙含量增高，在波浪的作用下向岸輸移并發(fā)生沉積，引起人工島后方海岸發(fā)生淤積。

(2) 水動力變化的影響

波浪以一定角度傳播到近岸破碎，產(chǎn)生沿岸流和沉積物沿岸輸運[15]。邦塘灣附近海域在常浪向的作用下，產(chǎn)生自東向西的沿岸流，在人工島修建之前，沉積物在沿岸流作用下自東向西發(fā)生輸移至清瀾港航道附近，與航道水流共同作用，在航道東側(cè)形成垂岸方向的沙壩。修建人工島之后，由于人工島阻擋了波浪向岸傳播，波浪無法抵達人工島后方海域，因而導(dǎo)致該海域水動力強度非常弱，同時再人工島后方西側(cè)形成了自西向東的沿岸流，兩股沿岸流共同作用引起沉積物在此發(fā)生沉積，逐漸形成沙嘴。

4.2 沙嘴演變預(yù)測

岸外島礁或建有離岸堤、人工島工程后，在其背后形成保護區(qū)，波浪經(jīng)過繞射到達保護區(qū)后，波能大大減少，沿岸流流速減緩，攜沙能力降低而發(fā)生沉積作用，因而形成海岸線向海凸出的沙嘴。沙嘴地形范圍逐漸擴大，在適宜的條件下將逐漸與岸外島礁或人工島等連接，最終演變成連島沙壩。

人工島后方的沙嘴和連島沙壩能否形成，與工程布局、波浪入射方向、沿岸輸沙強度等因素相關(guān)。在動力條件和泥沙供應(yīng)充足的條件下，當(dāng)島嶼在海岸方向上延伸到一定長度，在島嶼的兩個端點處的波影區(qū)內(nèi)會各發(fā)育連島沙壩。連島沙壩的形成與島嶼與陸地的距離Y和島嶼的長度L密切相關(guān)[16-17](見表1)。

表1 人工島與岸線響應(yīng)狀況

因此，人工島長度L越長，離岸距離Y越小，越有利于連島沙壩的形成。經(jīng)計算，東郊椰林人工島離岸距離Y與島嶼長度L比值僅為0.51，能夠在人工島后方形成連島沙壩。

連島沙壩有單式和雙式兩種，前者是受單一方向的波浪控制，使陸地與島嶼之間形成單一的沙壩連接起來。后者則是受兩個不同方向的波浪控制，即波浪分別來自島嶼的左右兩個方向，因而在島嶼兩端分別形成與陸地相連的雙式連島沙壩。東郊椰林人工島海域主要受SE方向波浪控制，波浪方向單一，因而人工島后方將只形成單式連島沙壩。

連島沙壩的形成有兩種形式，即陸連島(沙壩的延伸方向是由陸向島延伸)和島連陸(沙壩由島向陸延伸，但以陸連島為主)，這主要與島體的抗侵蝕性和沿岸輸沙強度有關(guān)。若島體抗侵蝕能力較強，而大陸的沿岸輸沙物質(zhì)豐富，則堆積物由陸向島堆積，形成陸連島沙壩；若島體抗侵蝕能力弱，則侵蝕掉的物質(zhì)在波潮流的搬運下運移至島體背后，形成向陸延伸的堆積體，與由陸向島的堆積體結(jié)合形成島連陸沙壩[14]。東郊椰林人工島周邊為硬式護岸，而大陸的沿岸輸沙較豐富，所以形成較大的由陸向島的堆積體，并最終將形成陸連島沙壩。

5 結(jié)論

(1) 人工島建設(shè)前，海岸線整體表現(xiàn)為侵蝕狀態(tài)，最大侵蝕速率(16 m/a)出現(xiàn)在東部岸段，平均侵蝕速率約5.1 m/a，建議通過人工養(yǎng)灘等沙灘修復(fù)技術(shù)對海灘進行保護；人工島修建過程中及修建后，對岸線影響程度非常大，可分為東部侵蝕岸段和西部人工島后的淤積岸段，東部岸段的侵蝕速率平均約2 m/a，而西部受人工島影響較大，淤積速率非常大，最大淤積速率達70 m/a，平均淤積速率也達到28 m/a。

(2) 人工島建設(shè)前后，周邊海域水動力情況發(fā)生了較大變化。受人工島的遮蔽影響，波浪無法直接作用于人工島后方海岸，人工島與陸地之間的海域水動力較弱；另外，人工島對沿岸流也產(chǎn)生了較大的影響，由人工島建設(shè)前自西向東的沿岸流，轉(zhuǎn)變?yōu)閮晒上嘞虻难匕读鳎⒃谌斯u后方交匯，利于沉積物在此發(fā)生堆積。

(3) 在水動力作用下，人工島建設(shè)后，短時間內(nèi)在其后方堆積形成舌狀沙嘴，沙嘴的形成和演化主要受人工島的長度和離岸距離的影響。東郊椰林人工島的建設(shè)，滿足連島沙壩發(fā)育的條件，若在無人為干預(yù)的條件下，最終將形成單式陸連島沙壩。

[1] 嚴(yán)愷. 海岸工程[M]. 北京: 海洋出版社, 2002. Yan kai. Coastal engineering[M]. Beijing: Ocean press, 2002.

[2] 王李吉, 陳國平, 嚴(yán)士常. 人工島建設(shè)對周圍水域潮流場影響研究[J]. 水運工程, 2013, 9(9): 17-23. Wang Liji, Chen Guoping, Yan Shicahng. Impact of Construction of Artificial Island on Neighboring Tidal Field[J]. Port & Waterway Engineering, 2013, 9(9): 17-23.

[3] 岳娜娜. 離岸人工島對沙質(zhì)海岸的影響研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2008. Yue Nana. Impact Studies of the Man-made Island Project to the Vicinity of Area on the Sandy Coast[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2008.

[4] 方偉, 蔡正根, 張桂榮, 等. 波流共同作用下灘海人工島工程周邊沖淤分析[J]. 水運工程, 2008, 3(3): 27-32. Fang Wei, Cai Zhenggen, Zhang Guirong, et al. Scour and deposit analysis around Ar tificial island at sea beach under the co- action of wave and tide[J]. Port & Waterway Engineering, 2008, 3(3): 27-32.

[5] 石萍, 曹玲瓏, 莫文淵, 等. 人工島建設(shè)對?？跒澄骱０栋稙┓€(wěn)定性影響[J]. 熱帶海洋學(xué)報, 2015, 34(5): 57-63. Shi Ping, Cao Linglong, Mo Wenyuan, et al. Influence of man-made island construction on the stability of the beach in the west coast of Haikou Bay[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2015, 34(5): 57-63.

[6] 安永寧, 吳建政, 朱龍海, 等. 龍口灣沖淤特性對人工島群建設(shè)的相應(yīng)[J]. 海洋地質(zhì)動態(tài), 2010, 26(10): 24-30. An Yongning, Wu Jianzheng, Zhu Longhai, et al. Response of erosion-deposition pattern to artificial islands construction in Longkou Bay[J]. Marine Geology Letters, 2010, 26(10): 24-30.

[7] 蕭艷娥, 丘世鈞. 海南島邦塘灣海岸侵蝕機理分析與對策探討[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報, 2003, 2(5): 124-129. Xiao Yan’e, Qiu Shijun. Inquiring into the Coastal Erosion Mechanism and Countermeasures for Bangtang Bay in Hainan[J]. Journal of South China Normal University, 2003, 2(5): 124-129.

[8] 趙煥庭, 張喬民, 宋朝景, 等. 華南海岸和南海諸島地貌與環(huán)境[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1999: 203-204. Landforms and Environment of South China Coast and South China Sea Islands[M].Beijing： Science Press, 1999: 203-204.

[9] 葉龍飛, 馮高義, 蘇子良. 清瀾港潮汐通道的研究[J]. 熱帶海洋, 1997, 6(2): 80-82. Ye Longfei, Feng Gaoyi, Su Ziliang. Numerical modelling of the tidal inlet near Qinglan Harbour, Hainan Island[J]. Tropic Oceanology, 1997, 6(2): 80-82.

[10] 李兵. 山東半島北部砂質(zhì)海岸沖淤演化研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2013. Li Bing. Evolution Research of Sand Coast on the North of the Shandong Peninsula[D]. Qingdao: Ocean University Of China, 2013.

[11] 劉會欣, 楊燕雄, 劉建濤, 等. 北戴河新區(qū)養(yǎng)灘工程岸線穩(wěn)定性模擬[J]. 海洋地質(zhì)前沿, 2014, 30(3): 38-46. Liu Huixin, Yang Yanxiong, Liu Jiantao, et al. Shoreline stability simulation of the beach in New Beidaihe district after Nourishment[J]. Marine Geology Frontiers, 2014, 30(3): 38-46.

[12] 中國海灣志編纂委員會. 中國海灣志[M]. 北京: 海洋出版社, 1994. Committee of Records of China Bays.Records of China Bays[M]. Beijing： Ocean Press, 1994.

[13] 黃巧華, 吳小根. 海南島的海岸侵蝕[J]. 海洋科學(xué), 1997 (6): 50-52. Huang Qiaohua, Wu Xiaogen. Coastal erosion in Hainan Island[J]. Marine Sciences, 1997, (6): 50-52.

[14] 王永紅. 海岸動力地貌學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2012. Wang Yonghong. Coastal Dynamic geomorphology[M]. Beijing： Science Press,2012.

[15] U S Army. Corps of Engineers, Coastal Engineering Research Center. Coastal Engineering Manual[M]. Washington, DC: V. S. Government Printing Office,2002.

[16] 蔡愛智. 論芝罘連島沙壩的形成[J]. 海洋與湖沼, 1978, 9(1): 1-14. Cai Aizhi. On the Formation of Zhifu Tombolo[J]. Oceanologia Et Limnologia Sinsca, 1978, 9(1): 1-14.

[17] Suh K, Dalrymple R A. Offshore breakwaters in laboratory and field[J]. Coastal and Ocean Engineering, 1987, 113(2): 105-121.

Abstract： Artificial island was constructed off sand coast, and it has a great impact on the shoreline changes. In this paper, we analysed the shoreline changes before and after artificial island project by using DSAS based on 5 remote sensing data. And we analysed the hydrodynamic changes before and after artificial island project by using SMC. The result show that, the wave field is obviously weakened between artificial island and land. The longshore current is also changed, the currents traveled from east to west before the project, and now, they travel together at the back of the island, so it is beneficial to deposit. The shoreline changes analysis showed that it changed from erosion to deposition at the west of coast after the project, the maximum deposition rate reached 70m/a, and formed a sand spit bulging seaward, and it will finally evolve into tombolo. The easten coast still show erosion.

Key words: Dongjiao coco forest; artificial island; shoreline; sand spit; tombolo

責(zé)任編輯 徐 環(huán)

The Analysis of Shoreline Changes Respond to Artificial Island Project of Dongjiao Coco Forest Based on DSAS and SMC

YANG Yan-Xiong1,2, LIU Xiu-Jin1,2, QIU Ruo-Feng1,2, YANG Wen3

(1.Qinhuangdao Mineral Resource and Hydrogeological Brigade, Hebei Geological Prospecting Bureau, Qinhuangdao 066001, China; 2.Hebei Center of Marine Geological Resources Survey, Qinhuangdao 066001, China； 3.Qinhuangdao Marine Environmental Monitoring Central Station, SOA, Qinhuangdao 066002, China)

P737

A

1672-5174(2017)10-162-07

10.16441/j.cnki.hdxb.20160480

楊燕雄, 劉修錦, 邱若峰, 等. 運用DSAS和SMC分析人工島建設(shè)對岸線變化的影響[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2017, 47(10): 162-168.

YANG Yan-Xiong, LIU Xiu-Jin, QIU Ruo-Feng, et al. The analysis of shoreline changes respond to artificial island project of Dongjiao coco forest based on DSAS and SMC[J]. Periodical of Ocean University of China, 2017, 47(10): 162-168.

三沙市國土資源與環(huán)境保護局資助項目(HNYS-DZ-2015-001)資助 Supported by Territorial Resources and Environmental Protetion Agencry of Sansha(HNYS-DZ-2015-001)

2017-05-18；

2017-07-17

楊燕雄(1965-)，男，博士，主要從事海洋地質(zhì)環(huán)境研究。E-mail：schenkyyx@163.com