耗散型海滩冲流带的泥沙
2024届福建省龙岩市上杭县第二中学高考考前冲刺地理试题(四)(解析版)
2024届高三地理考前冲刺卷（四）20240513一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
江苏中部海岸是我国典型的淤进型强潮海岸，在宽阔的滩涂上潮沟系统（因潮汐涨落冲刷形成的冲沟）广泛发育。
潮沟系统在生态保护、水产养殖、旅游度假、海岸线保护、航运交通等方面具有重要价值。
近年来，随着滩涂大面积被围垦，潮沟整体呈现退化和消亡趋势。
结合盐沼滩涂特征图（图），完成下面小题。
1. 该海岸地带泥沙粒径呈现向海洋粗化的主要原因是，自陆地向海洋（ ）①潮水流速加快，侵蚀能力增强②植被减少，植被的缓流消浪作用减弱③河流流速下降，搬运能力减弱④风力加大，风力的搬运和沉积作用增强A ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④2. 潮沟系统的退化和消亡，会引起（ ）A. 近岸水域海水盐度升高B. 滨海地区洪涝灾害多发C. 沿海滩涂上生物多样性增加D. 向海洋输送的营养物质增加【答案】1. A2. B 【解析】【1题详解】该海岸地带泥沙粒径呈现向海洋粗化，说明靠近海洋的海岸地区受海水侵蚀加强，将细颗粒的泥沙冲走，与潮水流速加快有关，①正确；由于滩涂被大面积围垦，其上方的湿生植被减少，其缓流消浪作用减弱，使海水对泥沙的侵蚀加强，②正确；河流流速下降，搬运能力减弱会在海岸处沉积更多的细颗粒物质，不符合题意，③错误；海岸地带的泥沙较潮湿，受风力搬运和沉积影响很小，④错误。
综上所述，A 正确，BCD 错误。
故选A。
.【2题详解】潮沟系统是潮汐涨落冲刷形成的，其退化和消亡并没有改变近岸水域注入的淡水量等影响盐度的因素，对海水盐度影响不大，A错误；由于潮沟系统是潮汐涨落冲刷形成的，故潮沟对退潮时海水的排出具有重要的影响，若潮沟系统逐渐退化消亡，该滨海滩涂地区在退潮时大量的泥沙难以随着退潮流进入海洋，使滨海滩涂处泥沙淤积加剧，河流排水不畅，易加剧该区域的洪涝灾害，同时因进入海洋的泥沙量减少，向海洋输送的营养物质也会减少，B正确，D错误；潮沟系统是滩涂中生物重要的栖息地，若其受到破坏，则滩涂上生物多样性将会减少，C错误。
海岸侵蚀的原因及防护措施
结合数值模拟和GIS技术，建立 海岸侵蚀防护决策支持系统，实 现防护措施的优化设计和动态监
控。
加强国际合作与交流，引进和吸 收国外先进的海岸防护技术与方
法。
提高海岸资源利用效率
加强海岸资源可持续利用研究，合理 规划海岸空间布局，避免海岸开发过 度导致的侵蚀加剧。
提高公众对海岸保护的意识，加强宣 传教育，促进公众参与海岸保护工作 。
优化海岸产业结构，发展生态旅游、 海洋经济等新兴产业，实现海岸经济 的绿色发展和生态环境的协调发展。
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珊瑚礁保护
保护和培育珊瑚礁，增加珊瑚礁的覆 盖面积，减缓海浪对海岸的冲击。
非工程防护措施
政策引导
制定相关政策，限制不合理的人类活动，如采砂、破坏植被等，防止海岸线的 过度开发。
公众教育
加强公众对海岸侵蚀的认识和教育，提高公众的环保意识和保护海岸线的自觉 性。
04
案例分析
美国佛罗里达州案例
原因
气候因素：佛罗里达州位于美国东南部，属于热带季风气候，夏季炎热潮湿，冬季 温和，并且经常有飓风和暴雨。这种气候条件导致了海岸侵蚀。
海岸侵蚀类型
崩塌：由于海浪冲击或潮汐 作用，部分岸坡发生崩塌。
海岸侵蚀主要有以下几种类 型
01
溶蚀：海水对海岸岩石进行 化学溶蚀，形成海蚀穴、溶
02
03
洞等。
磨蚀：海浪携带的沙石对海 岸进行摩擦、冲击，导致岸
滩后退。
04
05
堆积：被海浪搬运的泥沙在 岸滩上堆积，形成沙嘴、拦
湾坝等地貌。
海岸侵蚀的影响
深入研究海岸侵蚀的物理、化 学和生物过程，明确海岸侵蚀 的主要驱动因素和临界条件。
新高考鲁琼专版高三地理一轮复习第14讲 外力作用与地貌
第14讲外力作用与地貌考点展示核心素养定位考查方向外力作用对地貌的影响。
人地协调观：探讨地貌与人类活动的关系。
综合思维：常见地貌(河流地貌、喀斯特地貌、风沙地貌、海岸地貌、冰川地貌等)的特点、类型和成因。
区域认知：地貌的分布与成因。
地理实践力：调查本地常见地貌类型，并说明其成因。
以景观图、示意图为背景，考查常见地貌的特点、类型及成因。
基础全面梳理一流水地貌河流地貌类型特征及成因侵蚀地貌沟壑流水侵蚀形成的沟谷地貌河谷上游地区流水01侵蚀作用强烈，深而窄；下游地区流水堆积作用强烈，02浅而宽峡谷一般分布在河流中上游地区，河床深且窄，一般是地壳抬升、河流下切侵蚀形成的堆积地貌河漫滩河床主槽一侧或两侧，在洪水时被淹没，枯水时出露的滩地冲(洪)积扇河流03出山口处，河流携带的泥沙大量堆积形成的扇状堆积体冲积平原河流中下游地区，河流携带的泥沙在两岸堆积形成宽广的堆积地貌，往往地势04低平，是河流堆积地貌的主体三角洲河流注入05海洋、湖泊或其他河流时，河流的泥沙堆积形成12隆、贵州织金洞等。
3．主要喀斯特地貌1．分布主要分布在干旱半干旱地区，在一些河谷地区或沿海地区也会形成风沙地貌。
2．常见地貌为“风吹来的高原”四海岸地貌、冰川地貌1．海岸地貌(1)形成：在沿海地区，在01海浪等的作用下，常形成海岸侵蚀地貌和海岸堆积地貌。
(2)类型海蚀地貌主要有海蚀崖、海蚀柱、海蚀穴、海蚀拱桥等海积地貌主要是海滩，根据堆积体的差异，海滩可划分为砾滩、沙滩、泥滩等2.冰川地貌(1)分布冰川地貌主要分布在高山地区和02高纬地区。
(2)常见地貌冰川地貌可划分为冰蚀地貌和冰积地貌。
典型的冰蚀地貌有峡湾、冰蚀湖等，典型的冰积地貌有冰积平原等。
1．近于环形的弯曲河流被称为河曲或者蛇曲。
内蒙古蛇曲最多、最美的河是克鲁伦河，它从蒙古国草原流入我国境内，最后汇入呼伦湖，是呼伦湖水重要来源。
克鲁伦河在大草原上150多千米的直线距离，至少有100多个河曲。
【高中地理】海岸地貌和冰川地貌课 2023-2024学年高中地理人教版(2019)必修一
冰蚀湖、冰斗湖：由冰川刨蚀、掘蚀作用产生凹地积水而成
北美五大湖——冰蚀湖
低洼谷地的软弱岩层逐渐受到冰川 的刨蚀，扩大而成今日的湖盆。当 大陆冰川后退时，冰水聚积于冰蚀 洼地中，便形成五大湖的水面。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③冰川堆积与冰碛垄形成
• 冰川的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从 山坡崩落的碎屑会进入冰川系统，随冰川一 起运动，这些被搬运的岩屑称为冰碛（qì） 物。
海滩、沙坝。
分
碳酸盐岩出露地区。 如我国云贵高原和
上游、中游、下游、 主要分布在干旱半干 河口段，不同地段 旱地区。如我国西北
布
滇南谷地。
的地貌有显著差异。 地区。
海岸边。
材料探究
材料一：松恩峡湾是挪威最大的峡湾，也是世界上 最深的峡湾，全长204千米，最深处达1 308米。两 岸山高谷深，谷底山坡陡峭，垂直上长，直到1 500 米的峰顶。两岸山峦起伏层林叠翠，忽而云雾缭绕 虚无缥缈，忽而白雪皑皑寒气逼人，峡湾的水清澈 透明水面如镜。坐船行驶在峡湾里，如入仙境。
景观
地貌特点
典型的冰斗由岩盆、岩壁和岩槛3部分组成。底部为
岩盆，平面上呈半圆形；三面环以陡峭的岩壁；出口 冰斗
处为一高起的岩槛，常有羊背岩位于其上。岩盆是一
个封闭的洼地，冰川消退后积水成湖，叫冰斗湖
角峰为尖状金字塔形的山峰，由数个冰斗包围形成， 角峰
其发育程度是冰川地形发育成熟与否的标志之一
刃脊为刃状山脊，由冰斗的不断扩大，斗壁后退，相 刃脊
态
终碛垄
分布于冰川前缘地带，由终碛组成的弧形垄状地形。内 侧缓，外侧陡，相对高度因地而异
冰水扇
融水河流带泥沙堆积，多个冰水扇连成一片形成外冲平 原
砂质海滩溅浪带表层沉积物粒度特征及其与水动力环境的关系
砂质海滩溅浪带表层沉积物粒度特征及其与水动力环境的关系砂质海滩是指由石英砂等颗粒物质组成的海滩，其溅浪带表层沉积物的粒度特征与水动力环境有着密切的关系。
在砂质海滩上，由于波浪的冲击和冲刷作用，沉积物会发生混合和重新分选，形成一定特征的粒度分布。
溅浪带是位于高潮位线和低潮线之间的地带，是海浪的冲击力和沉积力最强的地方，波浪在溅浪带内不断冲刷和沉积沙粒。
由于溅浪带的水动力环境较强，沉积物的粒度较细。
溅浪带表层沉积物的粒度特征主要包括平均粒径和粒度分布。
平均粒径是指沉积物颗粒的平均大小，可以通过实地取样或测量沉积物的颗粒直径来确定。
砂质海滩溅浪带的平均粒径一般较细，常见的是在0.25-0.5毫米之间。
粒度分布是指沉积物中不同粒径的颗粒所占的比例。
在砂质海滩溅浪带，粒度分布一般呈现为双峰型或多峰型。
双峰型粒度分布指的是在沉积物中存在两个主要粒径峰值，分别对应着较细和较粗的颗粒，而多峰型粒度分布则指的是存在多个粒径峰值。
溅浪带表层沉积物的粒度特征与水动力环境有着密切的关系。
水动力环境对沉积物的分选和输运起着决定性的作用。
波浪的能量与颗粒粒径呈正相关关系，即波浪作用下，较大的颗粒易被冲刷和沉积，而较小的颗粒则相对稳定。
因此，在波浪的作用下，溅浪带表层沉积物中的较大颗粒会被冲刷进更深的海域，造成粒度较细的沉积物。
另一方面，沉积物的分选特征也会影响水动力环境。
较细颗粒的沉积物具有较高的比表面积，能够吸附和储存较多的水分，从而改变水动力环境，有利于较细颗粒沉积。
总之，砂质海滩溅浪带表层沉积物的粒度特征与水动力环境密切相关，水动力环境对沉积物的分选和输运起着决定性的作用。
了解和研究溅浪带表层沉积物的粒度特征及其与水动力环境的关系，对于海滩保护和管理具有重要的意义。
海底沙坝的形成
海底沙坝的形成一、沙坝是什么，咋形成的沙坝，这个名字听着就像是海里的一座小山丘。
其实它就是由海水中的沙子、泥土和其他碎石在海底慢慢堆积形成的“天然堤坝”。
你能想象吗？大海的力量可大了，海水不断地拍打着海岸，把沙子推来推去。
有时它们像不听话的小孩一样，被浪潮卷得东倒西歪，突然间就卡在某个地方了。
这一堆堆的沙子随着时间一点一点积累，就形成了沙坝。
就像沙滩上的沙子，没什么特别的，但在大自然的魔法下，它们慢慢“合力”堆出了一个能改变海洋面貌的小山丘。
可别小看这沙坝，虽然它看上去就像是大海的一部分，但它可是很多海洋生物的栖息地哦。
想想看，海底的沙坝就像是大海的一座“隐藏宝库”，它不仅是沙子和泥土的堆积物，还为海洋中的小动物提供了一个安身立命的地方。
沙坝上的小生物能在它上面轻松地藏身，海底的一些小鱼也喜欢在沙坝周围游来游去。
对了，沙坝的形成可是一个慢慢积累的过程，跟我们堆沙堡有点像。
你堆沙堡的时候，是不是也得一层一层加沙子？海底的沙坝也是如此，波浪、潮汐，甚至海底的水流，都会把沙子一点一点地堆起来，最终形成一个稳固的“堡垒”。
二、海浪和潮汐的“助力”你可知道，海浪和潮汐就像是沙坝形成的“幕后推手”？海浪一波接着一波地拍打着海岸，特别是那些海浪力道大得出奇的时候，它们就会把沙子从海滩深处搬到海里，逐渐推到更远的地方。
这个过程可能需要数年、甚至数百年，沙子才会积累成一个真正的沙坝。
沙子越堆越多，海水就越难把它们冲走。
慢慢地，这些堆积的沙子形成了坚固的结构，看起来就像是海底的一道天然屏障。
哦，对了，潮汐可也帮了大忙。
每当天空与地球的引力作用让海水涨潮时，海水就会把一些沙子带到远离海岸的地方，而在退潮时，海水则会把一部分沙子又带回来。
潮汐的起伏就像是大自然的“清扫工”，定期把海底的沙子搬来搬去。
沙坝的形成也跟海底的水流有关系呢。
海水总是在不断流动，它会把海底的沙子推来推去，有时候会加速沙坝的形成，有时候又会把一些沙子冲走。
烟台第一海水浴场沙源匮乏型海滩地貌和表层沉积物粒度特征
２ ３ ， 于 细 砂 ， 率 累 计 曲 线 显 示 滚 动 组 分 极 ．４ 属 概 少 ， ０ ２ ～３ ５ ， 移 总 体 约 占 ９ ． ％ ～ 仅 ．％ ．％ 跃 ５７
９ ． ％ ， 浮组 分 近 ０ ７ ～０ ８ ， 动 与跃 移 交 ９１ 悬 ．％ ．％ 滚
切 点 在１５ ， 移 与 悬 浮 交切 点 在 ３ ０ ． 跃 ． 。位 于 大 潮 高 潮线 附近 的沉积 物样 品 （ ２ Ｅ一４ 比海 岸 沙 Ｓ一 ， ） 丘 处沉 积 物 （ Ｓ一１Ｅ一１Ｅ一２ Ｅ一３ 略粗 ， 概率 ， ， ， ） 其
测量 地貌 形态 ， 在 地 貌 变 化 位 置分 别 采 集 表 层沉 并
积物样 品 １ 和 １ （ ２ 。纵 向上 于平 均 低潮 Ｏ个 ２个 图 ）
线 附 近每 隔 约 ７ ｌ 一 个 表 层 样 品 ， 采 集 样 品 ０Ｉ 取 ｌ 共 １ （ ２ 。在 每个 采样 点选 取 约 １０ａ 大 小 的 ２个 图 ） ０ ｍ 样方 ， 取表 层 １～３ａ ｍ深 度 沉 积 物 。样 品 装 入封 袋 密封 后标 号 ， 回实验 室备 用 。 带
累计 曲线与 海岸 沙 丘 沙概 率 累计 曲线形 态 相 近 ， 也
以跃移 组分 为 主 ， 滚动 与跃 移 的交 切 点 更粗 ， ０ 但 在
～
０． 。 ５
海 滩最 粗沉 积物 在平均 高 潮线 附近 （ ３ Ｅ一 ｓ一 ， ５ ， ） 此处 沉 积 物 均 为 砾 石 ， 选 中等 到 好 。概 率 累 分
・
３ ・ ７
维普资讯
第２ ４卷第５期
山 东 国 土 资 源
２０ 年５ ０８ 月
和 极粗 砂为 主 ， 较多 砾石 ， 砂砾 质海 滩 。 含 属
耗散型海滩冲流带的泥沙
Fig5.上冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处垂直于岸线方向的 速度和悬沙含量
Fig6.中冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处的悬沙含量 垂直于岸线方向的速度（虚线）和竖向速度（实线）
Fig7.低冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处的悬沙含量 垂直于岸线方向的速度（虚线）和竖向速度（实线） t=1980s信号饱和
Fig4.UFBOS测量的位于中冲流带z=0.01,0.03,0.05的含沙量累积频率分 布
• 上图表明最低位置的UFOBS传感器信号在记录的1.1%时饱和，由曲 线的顶部中断可以看出。当最高位置的传感器在时间的2.3%时饱和， 而中部的传感器信号还未饱和。 • 基于上述4个准则的例子都是来自Egmond的实验，因为Egmond的冲 流水流更深，竖向速度更连续更可靠。 • 如下图所示
• 为了进一步研究每个冲流现象之间的持续模式，可以对速度和含沙量 求总体平均。 • 本文用了统计的方法
Fig8.上冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m虚线）
Fig9.中冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m（小虚线），
z=0.05m大虚线）
Fig10.低冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m（小虚线），
引言
• • 冲流带是海滩的重要组成部分，在冲流带中海岸线随着与入射短波和长重力波相关的 频率而来回移动。 冲流带是指滩面上下冲流联合作用的区域, 也就是以几分钟或几秒钟的间隔间歇性的暴 露在空气中的那一部分滩面, 其区域中心位置和范围由于受潮位、潮流及冲流等因素的 影响而不断变动, 具有一定的时空变化特性，海滩冲流带是陆海相互作用最直接的区域 之一, 是近岸过程变化的敏感和集中区域。 2种冲流状态：（1）滩面较陡时，冲流主要由短波驱动 （2）滩面较缓时，冲流主要由长重力波驱动 重力作用下的前滩堆积和滩面坡度增加需要由不对称上冲流/回流速度或者在上冲流和 回流的不对称泥沙悬浮数量决定。实地观察也显示在上冲流带的悬沙含量比回流带的 大 一个典型的冲流带泥沙输运模型-------Bagnold-type energetics model即q=ku^3,k---摩 擦刻度系数. 实验表明Kup>Kback，这一结果与cox和conley观察到的结果一致，与回流带相比，上 冲流的平均底床剪应力和摩擦因子比较大。这就表明了Bagnold-type energetics model 省略了某些关键的物理量。 对于上冲流的平均底床剪应力和摩擦因子比较大，大致有4种解释 以上的论述表明：紊动是冲流带内泥沙悬浮的重要因素
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（2）实验仪器
• • • • •
UFOBS:光纤后向散射浊度计 EM:电磁流量计 PT:压力传感器 OBS:光学后向散射浊度计 ADV：声学多普勒流速仪
• OBS即光学后向散射浊度计(Optical BackScatter Sensor)，是一种光学 测量仪 器,它通过接收红外辐射光的散射量监测悬 浮物质,然后通过相关分析,建 立水体浊度与 泥沙浓度的相关关系,进行浊度与泥沙浓度 的转化,得到泥沙含量
Fig5.上冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处垂直于岸线方向的 速度和悬沙含量
Fig6.中冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处的悬沙含量 垂直于岸线方向的速度（虚线）和竖向速度（实线）
Fig7.低冲流带z=0.01（实线）处和z=0.03（虚线）处的悬沙含量 垂直于岸线方向的速度（虚线）和竖向速度（实线） t=1980s信号饱和
'2 '2 '2
'2 2
实验场地和仪器
（1）实验场地
• 场地1:丹麦北海的skallingen，2002年8月~9月 • 场地2：荷兰中部海岸的Egmond ann zee，2002年10月~11月 • 两个场地的区别（1）年平均波高：skallingen为1m；egmond为1.2m （2）平均潮差：skallingen为1.5m，在大潮和潮间带会增加到1.8m； egmond为1.65m，在大潮时会增加到2.1m（3）泥沙平均粒径： skallingen为240µm，egmond为260µm（4）滩面坡度： skallingen为0.032，egmond为0.036（5）离岸波高：skallingen大部 分低于0.5m~0.6m，但可达到2.1m，egmond可达到3.75m（6）入射 波周期：skallingen：4~8s，egmond：6~9s
耗散型海滩冲流带的泥沙悬浮和紊动
• • • • • • • 摘要 引言 理论背景 实验场地和仪器 实验结果 讨论 结论
摘要
• 这篇文章主要是通过水平和竖直流速，水深以及含沙量的实地测量来 探讨冲流带长重力波范围内的悬浮泥沙的扰动和输运规律 • 数据表明由粘性涡流产生的竖向速度波动对于泥沙悬浮很重要，而且 竖向速度波动可以引起冲流周期内上冲流相和回流相之间的泥沙输沙 率的不对称分布。 • 这一结果还表明了当把能量型的泥沙输运模型应用于冲流带时，底床 剪应力的计算仅仅只基于流速的水平分量是不够的 • 本文得出了一个基于流速水平分量和竖直分量相关度的公式，虽然做 了改进，但仍需要很多数据的验证，而且，数据表明刻度系数存在着 些问题。能量模型的刻度系数不但在上冲流和回流之间有区别，而且 随着在冲流带中位置的不同而变化，尤其在上冲流相。
引言
• • 冲流带是海滩的重要组成部分，在冲流带中海岸线随着与入射短波和长重力波相关的 频率而来回移动。 冲流带是指滩面上下冲流联合作用的区域, 也就是以几分钟或几秒钟的间隔间歇性的暴 露在空气中的那一部分滩面, 其区域中心位置和范围由于受潮位、潮流及冲流等因素的 影响而不断变动, 具有一定的时空变化特性，海滩冲流带是陆海相互作用最直接的区域 之一, 是近岸过程变化的敏感和集中区域。 2种冲流状态：（1）滩面较陡时，冲流主要由短波驱动 （2）滩面较缓时，冲流主要由长重力波驱动 重力作用下的前滩堆积和滩面坡度增加需要由不对称上冲流/回流速度或者在上冲流和 回流的不对称泥沙悬浮数量决定。实地观察也显示在上冲流带的悬沙含量比回流带的 大 一个典型的冲流带泥沙输运模型-------Bagnold-type energetics model即q=ku^3,k---摩 擦刻度系数. 实验表明Kup>Kback，这一结果与cox和conley观察到的结果一致，与回流带相比，上 冲流的平均底床剪应力和摩擦因子比较大。这就表明了Bagnold-type energetics model 省略了某些关键的物理量。 对于上冲流的平均底床剪应力和摩擦因子比较大，大致有4种解释 以上的论述表明：紊动是冲流带内泥沙悬浮的重要因素
• 为了进一步研究每个冲流现象之间的持续模式，可以对速度和含沙量 求总体平均。 • 本文用了统计的方法
Fig8.上冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m虚线）
Fig9.中冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m（小虚线），
z=0.05m大虚线）
Fig10.低冲流带时间历程的总体平均（z=0.01m实线，z=0.03m（小虚线），
z=0.05m大虚线）
• 从Fig8、9、10可看出竖向速度方差是中、低冲流带中泥沙悬浮的重 要因素 • 竖向速度主要为负值说明速度波动不是由于波的轨道运动引起的
Fig12
Fig13.中、低冲流带输沙量总体平均和底床剪应力绝对值|Uw|
Fig14.上、中、低冲流带输沙量总体平均和底床剪应力绝对值|U^3|
Fig3
• 用二次多项式拟合这些数据点，得到一个泥沙输运量的形状函数，即 y=-0.00043x^2+0.032x-0.08，其中y是净泥沙输沙率，x是仪器浸入水中的百
• • 分比。 由此可以看出，最大的近岸输沙率发生在中冲流带和上冲流带之间，最大的 离岸输沙率发生在冲流带的底部 由图还可以看出在中冲流带和上冲流带内泥沙输运几乎都是向陆方向，在低 冲流带泥沙输运都是离岸方向。这一点与Butt和Cox等人观察到的一致，他们 观察到上冲流带存在近岸方向的平均底床剪应力和低冲流带存在离岸方向的 平均底床剪应力
实验结果
（1）冲流带的泥沙输沙率
• 净泥沙输沙率与泥沙在冲流带内的相对位置密切相关，为了区分相对 位置，冲流带可分为上冲流带、中冲流带、低冲流带 • 净悬沙输运量在两个海滩的整体特性是相似的。在低潮位时当传感器 位于冲流带的最上方，泥沙输沙量相当小并且方向指向近岸边。随着 仪器浸入水中部分的增加，即平均水位的增加，近岸输沙率也随之增 加，然而输运量减小。当仪器位于低冲流带时，泥沙输运量变大并且 指向离岸方向，而且内碎波带的净泥沙输运量也是指向向海方向。净 泥沙输沙率在涨落潮时没有明显区别。如下图。
1 1 t
~ ~ ' '
t
（5）c=k2 uw
理论背景
• 用公式（5）乘以垂直岸线方向的速度，可以得到冲流带泥沙输运的 粗略模型，与Bagnold-type公式类似，由扰动项和输运项组成 q=k2|uw|u （6） • 为了检验紊动特征和紊动对于泥沙再悬浮的重要性，紊动信号应当从 u和w的时间历程中去除，这样得到动能的表达式为 TKE = 1/ 2ρ(u + v + w ) • 如果假定w’与u’和v‘有某种特定的比例关系，则紊动动能 TKE ∝ ω ∝ w
（2）冲流带中的流速和含沙量
• 为了检验流速和含沙量之间的关系，本文选了6个时间历程，分别代 表上冲流带，中冲流带，低冲流带。 • 时间历程的选择基于4个准则：（1）各自冲流过程中竖向速度的时间 历程应当连续（2）ADV应当在底床位置往上4cm以内（3）最低位置 的光纤传感器应当在底床位置往上2cm以内（4）至少要有4个传感器 的饱和信号<2%的记录长度。
Fig4.UFBOS测量的位于中冲流带z=0.01,0.03,0.05的含沙量累积频率分 布
• 上图表明最低位置的UFOBS传感器信号在记录的1.1%时饱和，由曲 线的顶部中断可以看出。当最高位置的传感器在时间的2.3%时饱和， 而中部的传感器信号还未饱和。 • 基于上述4个准则的例子都是来自Egmond的实验，因为Egmond的冲 流水流更深，竖向速度更连续更可靠。 • 如下图所示
•
ห้องสมุดไป่ตู้
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• •
• •
理论背景
• 现有的碎波带的泥沙输运模型表明含沙量c是扰动项U的函 数，即c=K1u^2，U是垂直岸线方向的速度与沿岸方向的速度的矢 量积，k 是摩擦比例系数。 • 当沿岸方向的速度等于零时，则q= k u^3,该公式是基于τ=ρcfu^2，其 中ρ是流体密度，cf是摩擦系数 • 本文只关注悬移质，考虑床底剪应力的显性公式，垂直于 岸线方向的紊流动量流量可以用下述公式表述：其中v 是 涡粘系数，τ是水平切应力，u，w分别是垂直岸线方向的 τ 速度与沿岸方向的速度，v是运动粘度 v du = ρ =-（u w）（u w）+v dz • 忽略层流粘性，床底剪应力有两项：一项是波运动，一项 是紊动，基于上述公式，冲流带的含沙量可以这样表示：
• 由Fig12、13、14可以看出|Uw|比U^3、U^2更好地预测了含沙量，尤 其是在上冲流带 • 也说明了基于|Uw|的含沙量模型优于使用U^3的模型
结论
• 本文冲流带泥沙输运的研究是在两个具有细颗粒泥沙和缓坡的耗散性 海滩进行的，而先前的研究主要是在中粗颗粒泥沙和陡坡的海滩进行 的（其中冲流主要由短波驱动） • 把能量型的泥沙输运模型应用于冲流带时，底床剪应力的计算仅仅只 考虑流速的水平分量是不够的 • 流速的竖向分量是泥沙再悬浮的关键因素，应当包含在冲流带含沙量 的模型当中 • 能量型的泥沙输运模型适用范围有限，新的模型不但要考虑泥沙的悬 浮和平流，而且还要考虑粘性涡流的作用