华南休闲海滩沙坝触发的裂流风险及特征研究

作     者：张尧 刘旭楠 刘强 王斌 洪晓 周水华 张娟 孟潇洁 李锐 陶金波 王岗 Zhang Yao;Liu Xu’nan;Liu Qiang;Wang Bin;Hong Xiao;Zhou Shuihua;Zhang Juan;Meng Xiaojie;Li Rui;Tao Jinbo;Wang Gang

作者机构：自然资源部海洋减灾中心北京100194 国家海洋局南海预报中心广东广州510260 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 国家海洋局北海预报中心山东青岛266061 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 

出 版 物：《海洋学报》 (Acta Oceanologica Sinica)

年 卷 期：2020年第42卷第9期

页      面：9-21页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家自然科学基金(51609043) 自然资源部海洋减灾中心业务项目(2018AB005) 

主　　题：裂流 沙坝 波浪 海滩形态 数值模拟 灾害风险 

摘      要：为应对频发的致命性海滩溺水事故,自然资源部开展了我国首次滨海旅游区裂流灾害技术调查,在华南地区发现大量滨海休闲海滩存在浅滩沙坝和裂流现象。作为全国调查的部分成果,本文应用多种方法研究了广东省3个热门海滩沙坝触发的裂流机理、特征和演变规律。地形动力计算和卫星影像显示了沙坝形态、岸线形状以及裂流的高度动态性,尤其在青澳湾裂流呈现非常规的反季节变化,冬季风险较高而夏季风险较低。在相位解析水动力数值模拟中,裂流表现出对沙坝形态、浪高、浪向的高度敏感性。沙坝间较宽间隙会产生尺寸较大的裂流区,但比起窄沟槽不一定伴随更强的流速。当大部分水流集中从邻近的较宽通道回流入海时,部分窄沟槽几乎没有裂流产生。裂流流速与浪高成正比与入射角成反比。数值模拟结果表明,当入射角达到10°~30°时,沿岸流会取代离岸流占主导地位。现场调查也验证了在低潮时,较浅的水深会放大水流和波浪的地形效应,导致裂流风险加剧。本文研究结果可为滨海旅游区裂流灾害的工程减缓措施和公共警示提供有益参考。未来将会持续开展针对特定岸线的长期观测,以为裂流预警报和风险管控积累足够的统计数据。