《海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南》編制說明標(biāo)準(zhǔn)編制工作組二〇一七年五月項(xiàng)目名稱：海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南承擔(dān)單位：國家海洋局海島研究中心目????次目????次 III1項(xiàng)目背景 51.1任務(wù)由來 51.2編制過程 51.2.1工作過程 51.2.2相關(guān)文獻(xiàn)、資料及管理規(guī)范查閱 71.2.3相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研 82技術(shù)指南制定的必要性分析 102.1修復(fù)受損海灘，重塑海灘系統(tǒng)完整性 102.2提高海灘景觀價(jià)值和生態(tài)價(jià)值 102.3增加海灘旅游空間，提升休閑娛樂價(jià)值 102.4提升海灘周邊地區(qū)財(cái)產(chǎn)價(jià)值和文化品位 113技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)與原則 123.1制定依據(jù) 123.2制定原則 123.2.1依法依規(guī)原則 123.2.2科學(xué)適用性原則 133.2.3便于操作原則 134國內(nèi)外情況簡要說明 145技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容制定說明 165.1適用范圍 165.2規(guī)范性引用文件 165.3術(shù)語與定義 175.4海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)選址要求 195.5海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)基本流程 195.6工程前期調(diào)查 205.7海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)設(shè)計(jì) 215.7.1海灘剖面設(shè)計(jì) 215.7.2平面形態(tài)設(shè)計(jì) 215.7.3人工構(gòu)筑物平面設(shè)計(jì) 225.7.4補(bǔ)沙粒徑選擇 225.7.5數(shù)值模擬預(yù)測 225.7.6取沙區(qū)選擇 225.7.7補(bǔ)沙量計(jì)算 225.8施工 235.8.1施工準(zhǔn)備 235.8.2挖沙與拋沙 235.8.3補(bǔ)沙方式 235.8.4輔助海岸工程及其他水工建筑施工 235.8.5質(zhì)量控制與驗(yàn)收 235.9監(jiān)測 23附錄A 25（資料性附錄） 25廈門香山-長尾礁海灘養(yǎng)護(hù)實(shí)例 25A.1工程區(qū)概況 25A.2工程區(qū)海岸前期調(diào)查 25A.3海灘養(yǎng)護(hù)工程設(shè)計(jì) 27A.4人工海灘施工 30A.5養(yǎng)護(hù)后監(jiān)測 311項(xiàng)目背景1.1任務(wù)由來海灘是一種重要的自然資源，我國海灘分布廣泛，但不均衡，北部主要分布于遼寧、河北和山東沿海，南部主要分布于福建、廣東、海南沿海，江蘇至浙江則很少有沙灘的發(fā)育。作為一種天然屏障，海灘起到了抵御風(fēng)暴潮對沿海沖刷破壞的作用，其緩沖效果勝于當(dāng)前各種工程措施（如海堤、丁壩、離岸堤等），其功能也越來越為人們所重視。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，濱海旅游業(yè)作為藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的重要部分，已成為沿海經(jīng)濟(jì)的新增長點(diǎn)，海灘是濱海旅游產(chǎn)業(yè)最重要的載體，對濱海旅游業(yè)貢獻(xiàn)巨大，公眾對海灘的需求也日益增強(qiáng)。當(dāng)前我國海灘存在多種問題，如過度開發(fā)、海灘侵蝕、海岸工程等、占灘建筑，尤其是海灘侵蝕問題制約了海岸開發(fā)和濱海旅游業(yè)的發(fā)展，自上世紀(jì)90年代以來，我國為保護(hù)海灘和海岸環(huán)境，開展了大量海灘養(yǎng)護(hù)工程，但相關(guān)工程的開展缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)均借鑒國外相關(guān)技術(shù)。結(jié)合我國海灘實(shí)際情況，對2005年以后開展的大量海灘養(yǎng)護(hù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，為了科學(xué)開展海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)，制定本指南。1.2編制過程1.2.1工作過程（1）資料收集收集國內(nèi)外海灘修復(fù)案例資料，以及相關(guān)研究成果，獲取當(dāng)前最新的海灘修復(fù)技術(shù)信息；并對國內(nèi)已建和在建的海灘修復(fù)工程開展現(xiàn)場調(diào)查，獲取海灘修復(fù)前后地形地貌、沉積物、海岸動力等數(shù)據(jù)，同時為開展對比分析，收集和調(diào)查自然海灘相關(guān)信息。（2）海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究在資料收集的基礎(chǔ)上，建立通用海灘養(yǎng)護(hù)流程，并通過分析國內(nèi)外現(xiàn)有海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)，確定我國海灘修復(fù)技術(shù)難點(diǎn)，結(jié)合我國海灘演化、開發(fā)、破壞的特點(diǎn)，并開展相關(guān)研究，形成適合我國現(xiàn)狀的海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)體系。（3）海灘養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施和技術(shù)應(yīng)用在我國典型的海岸區(qū)域所開展海灘養(yǎng)護(hù)工程中，根據(jù)所制定的海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)體系，制定海灘養(yǎng)護(hù)方案，指導(dǎo)海灘養(yǎng)護(hù)實(shí)施；依據(jù)海灘養(yǎng)護(hù)流程，完整的開展海灘選址、調(diào)查、涉及、施工等各項(xiàng)程序，并在各個階段開展監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集工作。（4）海灘養(yǎng)護(hù)后期監(jiān)測和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)海灘養(yǎng)護(hù)完成后，實(shí)施海灘地形地貌、沉積物、動力等監(jiān)測工作，建立長時間序列海灘變化數(shù)據(jù)，并開展相關(guān)分析，與原海灘養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)情況進(jìn)行對比，評估海灘養(yǎng)護(hù)效果，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)技術(shù)存在的問題，并加以改進(jìn)；對國內(nèi)各海灘養(yǎng)護(hù)工程的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。圖1海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)路線1.2.2相關(guān)文獻(xiàn)、資料及管理規(guī)范查閱通過中國知網(wǎng)、維普中文期刊數(shù)據(jù)庫、學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、ScienceDirect數(shù)據(jù)庫與SrpingerLink數(shù)據(jù)庫，查閱海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)、海灘養(yǎng)護(hù)工程設(shè)計(jì)、海灘自然特征演化、海岸工程措施影響等自然科學(xué)，以及管理、法律、經(jīng)濟(jì)等社會科學(xué)方面的國內(nèi)外研究文獻(xiàn)，把握國內(nèi)外海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究動態(tài)，掌握國外海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)最新方法和研究成果。近年來，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組承擔(dān)了大量海岸帶調(diào)查和研究項(xiàng)目，包括海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“我國砂質(zhì)海岸生境養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究與示范”與“海島旅游海灘管理技術(shù)研究與應(yīng)用示范”，國家自然科學(xué)基金“沙質(zhì)岸灘風(fēng)暴效應(yīng)地貌過程模式拓展研究”、“臺灣海峽西岸強(qiáng)潮砂質(zhì)海灘地貌動力學(xué)過程研究”等，在全國沿海開展了大量的海灘研究與調(diào)查，在海灘保護(hù)與管理研究方面擁有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些項(xiàng)目成果均為本標(biāo)準(zhǔn)的編制奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)與資料基礎(chǔ)。同時工作組承擔(dān)了福建、廣東、廣西、浙江等地十余項(xiàng)海灘養(yǎng)護(hù)工程，積累了大量海灘養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，基于海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“我國砂質(zhì)海岸生境養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究與示范”，整合了我國多家海岸帶研究院所和高校，以福建廈門、河北北戴河、海南三亞三處海灘養(yǎng)護(hù)工程為示范基地，開展深入研究，并編制《我國海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)手冊》，為該指南編制提供海灘養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備。1.2.3相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研本指南已先后應(yīng)用于多項(xiàng)海灘養(yǎng)護(hù)工程，如福建廈門東南海岸天泉灣沙灘修復(fù)工程、廈門鼓浪嶼美華海灘養(yǎng)護(hù)工程、廈門鼓浪嶼港仔后海灘養(yǎng)護(hù)工程、廣東珠海市海濱泳場海灘修復(fù)工程、珠海美麗灣海灘養(yǎng)護(hù)工程、珠海綠楊灣海灘修復(fù)工程、珠海情侶路海灘養(yǎng)護(hù)工程、珠海橫山島海灘養(yǎng)護(hù)工程、廣西欽州茅尾海海灘養(yǎng)護(hù)工程、欽州大環(huán)海灘養(yǎng)護(hù)工程、欽州三娘灣海灘養(yǎng)護(hù)工程、河北北戴河西海灘浴場重點(diǎn)海域整治工程、石河南島綜合整治—沙灘修復(fù)示范工程、北戴河新區(qū)洋河-葡萄島岸線整治與修復(fù)項(xiàng)目，以及將要開展的浙江大陳島海灘養(yǎng)護(hù)工程；在項(xiàng)目實(shí)施過程中，工作組分別與福建省廈門海洋漁業(yè)局、廣東珠海海洋農(nóng)漁局、廣西欽州海洋局以及其他各業(yè)主單位進(jìn)行討論，使海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)與我國海灘現(xiàn)狀和海灘養(yǎng)護(hù)需求相結(jié)合，在驗(yàn)證海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)技術(shù)的同時，不斷發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)并完善海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)。2技術(shù)指南制定的必要性分析2.1修復(fù)受損海灘，重塑海灘系統(tǒng)完整性近年來由于沿海人類活動，改變了近岸動力環(huán)境，造成了海灘系統(tǒng)動態(tài)平衡的破壞、海灘沉積體系的嚴(yán)重干擾，海灘質(zhì)量逐年退化。要保護(hù)這一重要的濱海旅游資源，防范海岸環(huán)境和海灘系統(tǒng)繼續(xù)退化，加緊對其修復(fù)勢在必行。以往的海岸工程實(shí)踐表明，海灘養(yǎng)護(hù)是當(dāng)前防護(hù)海岸侵蝕最有效的軟式海岸工程手段。通過增加海岸泥沙的收支再造海灘系統(tǒng)與過程，遵循自然規(guī)律且與自然過程相協(xié)調(diào)；其次通過消散波能達(dá)到保護(hù)圍填海區(qū)域內(nèi)土地、建筑物的目的，且為毗鄰海岸增加沙源，提供保護(hù)。2.2提高海灘景觀價(jià)值和生態(tài)價(jià)值海灘侵蝕是當(dāng)前海灘面臨的最嚴(yán)峻的問題，造成海灘沉積物流失、景觀破壞和生態(tài)受損，部分海灘被侵蝕殆盡。對于受損海灘來說，海灘養(yǎng)護(hù)不僅從地形地貌上重塑海灘過程，也是從景觀和生態(tài)上重塑海灘系統(tǒng)，景觀上恢復(fù)期原來與周邊環(huán)境背景相協(xié)調(diào)的狀態(tài)，而且在此基礎(chǔ)上有所提升，海灘養(yǎng)護(hù)還可為海灘棲息生物提供場所，恢復(fù)后濱（沙丘）植被和動物群落，以及改善潮間帶生態(tài)環(huán)境。2.3增加海灘旅游空間，提升休閑娛樂價(jià)值隨著濱海旅游的興起，海灘成為重要的旅游載體，是濱海城市景觀不可或缺的一部分，可以豐富濱海地區(qū)的旅游休閑方式。正是城市及周邊海灘受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，或旅游開發(fā)過度、或缺少保護(hù)、或用作養(yǎng)殖等其他開發(fā)方式，甚至部分沙灘以灘面采沙這種殺雞取卵的方式破壞了海灘系統(tǒng)，絕大多數(shù)城市及周邊海灘出現(xiàn)嚴(yán)重侵蝕、海灘變窄、沉積物變粗等現(xiàn)象，在海灘休閑娛樂需求日漸增強(qiáng)的今天，海灘養(yǎng)護(hù)大大的擴(kuò)展了海灘休閑娛樂空間，改善海灘娛樂環(huán)境，結(jié)合以合理的海灘規(guī)劃，其休閑娛樂價(jià)值大規(guī)模提升。2.4提升海灘周邊地區(qū)財(cái)產(chǎn)價(jià)值和文化品位海灘養(yǎng)護(hù)吸引了游客，改善了環(huán)境，附近海岸陸域財(cái)產(chǎn)的價(jià)值也相應(yīng)得到提高，產(chǎn)生了近岸財(cái)富增值效益。海灘修復(fù)工程通過帶動當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，為周邊土地的建設(shè)與開發(fā)帶來更好的商機(jī)，其隱性商業(yè)價(jià)值將會得到極大提升，形成以濱海沙灘旅游經(jīng)濟(jì)為支撐的高地增值效應(yīng)；城市及周邊存在優(yōu)良的海灘，通過舉辦海灘相關(guān)活動將提升城市海洋文化內(nèi)涵，提高城市文化品位。3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)與原則3.1制定依據(jù)《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》，1989年12月；《中華人民共和國自然保護(hù)區(qū)條例》，1994年10月；《中華人民共和國海域使用管理法》，2001年10月；《中華人民共和國土地管理法》，2004年8月；《中華人民共和國海島保護(hù)法》，2009年12月；《風(fēng)景名勝區(qū)條例》，2006年9月；《全國海島保護(hù)規(guī)劃》（2010～2020年），2012年4月；《全國海洋功能區(qū)劃（2011-2020年）》，2012年3月；《國家海洋局海洋生態(tài)文明建設(shè)實(shí)施方案（2015-2020年）》，2015年7月；《關(guān)于全面建立實(shí)施海洋生態(tài)紅線制度的意見》，2016年6月；《海岸線保護(hù)與利用管理辦法》，2017年3月；3.2制定原則3.2.1依法依規(guī)原則本指南的制定不應(yīng)與現(xiàn)行法律、法規(guī)相沖突，對相關(guān)的法律、法規(guī)、條例、規(guī)劃、管理辦法、指導(dǎo)性意見等進(jìn)行深入研究，并嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定。3.2.2科學(xué)適用性原則本技術(shù)指南的科學(xué)包括相關(guān)技術(shù)的科學(xué)性和技術(shù)研究和制定的科學(xué)性，本指南的制定結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究成果和編制工作團(tuán)隊(duì)多年在海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以及國家現(xiàn)有與海灘環(huán)境調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)采集和分析等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，相關(guān)技術(shù)的科學(xué)性，同時指南的制定嚴(yán)格遵循制定程序，保證編制過程的科學(xué)性。3.2.3便于操作原則本指南從全面性、簡便性和可獲得性出發(fā)，在制定各個步驟時，既考慮我國海灘環(huán)境實(shí)際情況，又考慮海灘開發(fā)的實(shí)際需求，將海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工作流程進(jìn)行合理分解，使其更具有實(shí)用性。4國內(nèi)外情況簡要說明國外海灘養(yǎng)護(hù)起步較早，美國從1922年開始在紐約科尼島最早探索了海灘補(bǔ)沙養(yǎng)護(hù)措施繼之是1935年加州的巴巴拉海灘養(yǎng)護(hù)工程。1956年美國國會確認(rèn)海灘養(yǎng)護(hù)是海岸防護(hù)重要的措施，1970年邁阿密海灘養(yǎng)護(hù)的成功，更加推動了該方法的發(fā)展。至1996年，美國東海岸共有154段海灘開展過海灘養(yǎng)護(hù)工程，效果較好。繼美國后，歐盟國自上世紀(jì)五六十年代開始進(jìn)行這項(xiàng)工作，八九十年代發(fā)展迅速，據(jù)SAFE統(tǒng)計(jì)，至2002年，共有596段總長約380km的海灘進(jìn)行過人工養(yǎng)護(hù)作。國外研究人員對海灘養(yǎng)護(hù)工作開展了大量研究工作，基本上是針對砂質(zhì)海灘的研究，研究內(nèi)容比較齊全，海灘形態(tài)、動力地貌、數(shù)學(xué)模型、物理模型、海岸工程措施的影響等，為海灘養(yǎng)護(hù)的開展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，P.D.Komar（1976）在其著作《海灘過程與沉積作用》對相關(guān)研究成果進(jìn)行了總結(jié)，R.G.Dean（2002）的著作《海灘養(yǎng)護(hù)：理論與實(shí)踐》則對養(yǎng)灘工程進(jìn)行系統(tǒng)論述，作為對之前國外海灘養(yǎng)護(hù)工程的總結(jié)，為其后的養(yǎng)灘工作提供了重要的借鑒和指導(dǎo)。我國海灘養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)開始于上世紀(jì)70年代，如青島第二海水浴場，規(guī)模較小，正規(guī)的海灘養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)從1990年算起，至今已完成或基本完成二十多處，絕大部分效果較好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，但也有個別工程效果不佳，工程存在沙子流失的現(xiàn)象。與國外海灘養(yǎng)護(hù)工程相比，我國海灘養(yǎng)護(hù)規(guī)模仍然較小，但是我國養(yǎng)灘存在一些新的內(nèi)容，即不僅在砂質(zhì)岸線上開展了養(yǎng)灘，還在泥質(zhì)岸線、基巖岸線、珊瑚礁岸線上開展了養(yǎng)灘工作。國內(nèi)從2000年以后也開始對海灘養(yǎng)護(hù)開展了相關(guān)研究，在原來砂質(zhì)海岸動力地貌研究的基礎(chǔ)上，逐漸拓展到數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)等領(lǐng)域，尤其是從2005年我國海灘養(yǎng)護(hù)工程的大量開展，為海灘養(yǎng)護(hù)提供了極好的契機(jī)。莊振業(yè)最早關(guān)注國內(nèi)外海灘養(yǎng)護(hù)工作，并認(rèn)為這將是我國海灘保護(hù)和管理的研究重要方向之一；蔡鋒等在華南沿海砂質(zhì)海岸動力地貌研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合福建、廣東、浙江等地開展的海灘養(yǎng)護(hù)工程，對海灘養(yǎng)護(hù)技術(shù)開展了深入研究；楊燕雄等則基于河北北戴河海灘養(yǎng)護(hù)工作，探索了不同養(yǎng)灘方案在我國砂質(zhì)海岸的適用性；匡翠萍等通過數(shù)值計(jì)算的方式對數(shù)個海灘養(yǎng)護(hù)工程的方案和后期演化過程開展了一定的研究；馮衛(wèi)兵等則以物理模型實(shí)驗(yàn)對海灘養(yǎng)護(hù)工程進(jìn)行研究和預(yù)測。5技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容制定說明5.1適用范圍本指南規(guī)定了海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)相關(guān)的術(shù)語和定義，海灘養(yǎng)護(hù)，海灘修復(fù)，泥沙相容性，取沙區(qū)，單寬拋沙量，閉合深度，充分發(fā)育岬灣海灘，不充分發(fā)育岬灣海灘。本指南主要針對我國濱海海灘或海岸，包括處于侵蝕狀態(tài)的海灘、被完全破壞的海灘、適宜開展海灘修復(fù)的基巖、泥質(zhì)、珊瑚礁和人工海岸等。可應(yīng)用于受損海灘修復(fù)、滅失海灘重塑以及在不存海灘的海岸上建造海灘。5.2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3097-1997海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T12763.6-2007海洋調(diào)查規(guī)范第6部分:海洋生物調(diào)查GB/T14914-2006海濱觀測規(guī)范GB/T15920-2010海洋學(xué)術(shù)語物理海洋學(xué)GB17378.2海洋監(jiān)測規(guī)范數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制GB17378.3海洋監(jiān)測規(guī)范樣品采集、貯存與運(yùn)輸GB17501-1998海洋工程地形測量規(guī)范GB/T18190-2000海洋學(xué)術(shù)語海洋地質(zhì)學(xué)GB18668-2002海洋沉積物質(zhì)量JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SL260-1998堤防工程施工規(guī)范5.3術(shù)語與定義GB/T18190-2000和GB/T15920-2010規(guī)定的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。人工海灘通過人工補(bǔ)沙手段，并輔以海岸工程設(shè)施等，在原來無海灘發(fā)育的海岸，所塑造形成的新生海灘。海灘養(yǎng)護(hù)由于自然供沙不足或動力變化等原因?qū)е潞┌l(fā)生侵蝕，為了保護(hù)海灘，將異地與原海灘砂粒級相近的沙通過水力或機(jī)械手段搬運(yùn)到原海灘的一定位置，迅速增加平均高潮位以上海灘后濱的寬度，并在必要條件下輔以丁壩或順岸潛堤等海岸工程。當(dāng)海灘流失量超過50%時須進(jìn)行補(bǔ)沙再養(yǎng)護(hù)。。海灘修復(fù)原海灘由于各種人類活動而遭受破壞或消失，海岸帶已喪失海岸災(zāi)害防護(hù)功能、生態(tài)功能和旅游價(jià)值，為了恢復(fù)海灘系統(tǒng)、修復(fù)海灘景觀、改善海岸帶生態(tài)環(huán)境，通過補(bǔ)沙和工程措施來修復(fù)被破壞的海灘。砂泥分界線在弱動力環(huán)境的海灘潮間帶和潮下帶附近通常會出現(xiàn)砂泥過渡地帶，過渡帶中沉積物性質(zhì)變化最顯著的位置為砂泥分界點(diǎn)，分界點(diǎn)的連線構(gòu)成砂泥分界線。泥沙相容性泥沙相容性是指養(yǎng)護(hù)砂與天然海灘砂的對比程度，也包括養(yǎng)灘區(qū)生物對新沉積物的適宜性，可簡單歸結(jié)為天然海灘砂與養(yǎng)護(hù)用沙的相對粒度（大小屬性）的相似性。取沙區(qū)取沙區(qū)是指用于挖沙的離岸或近岸的區(qū)域。單寬拋沙量單寬拋沙量是指海灘沿岸單位長度上的養(yǎng)護(hù)砂量，通常用m3/m或者yd3/ft來表示。閉合深度海灘剖面季節(jié)性有效波動的向海界限，即波浪所能作用到海底泥沙幾乎不運(yùn)動的最大水深，可用簡易公式計(jì)算，其中為0.14%大波波高，為閉合水深。靜態(tài)平衡岬灣海灘（充分發(fā)育岬灣海灘）充分發(fā)育的岬灣海灘是指岬灣所發(fā)育的海灘平面形態(tài)基本穩(wěn)定，泥沙物源相對充足且成獨(dú)立體系，已達(dá)到自我平衡狀態(tài)。非靜態(tài)平衡岬灣海灘（不充分發(fā)育岬灣海灘）非靜態(tài)平衡岬灣海灘是指由于海岸工程、供沙減少等各種人類活動和自然過程影響而造成的岬灣內(nèi)海灘發(fā)育不穩(wěn)定，未能形成一個穩(wěn)定的岬灣海灘形態(tài)。5.4海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)選址要求海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)的選址首選符合已有的各項(xiàng)規(guī)劃的要求，如海洋功能區(qū)劃、海域使用規(guī)劃和城市建設(shè)規(guī)劃。海灘養(yǎng)護(hù)選址同樣要考慮近岸動力條件，海灘的發(fā)育主要是波浪作用的結(jié)果，通常動力較強(qiáng)的海岸環(huán)境比較適宜，為保證砂質(zhì)沉積物存留，不宜太強(qiáng)。開展海灘歷史演化分析，把握海灘沖淤動態(tài)變化特征、沉積特征，利用數(shù)值模型和物理模型進(jìn)行驗(yàn)證。獲取海灘環(huán)境和水質(zhì)條件，根據(jù)海水浴場和景觀海灘不同的要求，確定海灘養(yǎng)護(hù)工程的最終目標(biāo)。5.5海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)基本流程遵循圖2所示流程。海岸動力環(huán)境海岸動力環(huán)境沉積物地形地貌前期基礎(chǔ)調(diào)查海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)工程方案設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)數(shù)值模型預(yù)測輔助工程設(shè)計(jì)工程施工不合理則改進(jìn)后期監(jiān)測合理驗(yàn)證并改進(jìn)海洋環(huán)境質(zhì)量海岸演變歷史確定養(yǎng)護(hù)目標(biāo)和內(nèi)容，提出修復(fù)方法確定海灘養(yǎng)護(hù)或修復(fù)目標(biāo)和內(nèi)容地形地貌、動力條件、泥沙運(yùn)動分析提出針對性的工程方法養(yǎng)灘沉積物海灘開發(fā)狀況圖2海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)基本流程5.6工程前期調(diào)查規(guī)定了海灘養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施前，需要對海灘選址區(qū)及周邊環(huán)境所要開展的相關(guān)調(diào)查、具體調(diào)查要素及其要求。海岸動力環(huán)境調(diào)查：波浪、海流、懸沙、潮位、風(fēng)、區(qū)域海平面；沉積物調(diào)查：海灘沉積物變化監(jiān)測、海底沉積物變化監(jiān)測、海灘沉積物厚度調(diào)查；地形地貌調(diào)查：地形測量、岸灘剖面地形監(jiān)測、岸線變化監(jiān)測；底棲生物調(diào)查：調(diào)查要素包括底棲動物、底棲植物的種類組成、數(shù)量（棲息密度、生物量或現(xiàn)存量）及其水平分布和垂直分布；并規(guī)定其調(diào)查密度、調(diào)查周期、調(diào)查時間和技術(shù)要求；水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查：調(diào)查指標(biāo)包括常規(guī)近岸海域水質(zhì)調(diào)查內(nèi)容為懸浮體濃度、油類、PH、溶解氧?？筛鶕?jù)現(xiàn)場特點(diǎn)，適當(dāng)增加相關(guān)內(nèi)容；同時規(guī)定其調(diào)查范圍、調(diào)查頻率。取樣層次和技術(shù)要求；人類活動和海岸演變調(diào)查：圍墾填海、養(yǎng)殖、人工采砂、海岸工程建設(shè)、沉積地貌、入海河口。5.7海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)設(shè)計(jì)5.7.1海灘剖面設(shè)計(jì)海灘剖面設(shè)計(jì)推薦使用Dean(1977)的海灘平衡剖面計(jì)算公式如下：公式中h為深度（m），y為離岸距離（m），A為海灘剖面尺度系數(shù)，A=0.067w0.44，W=14D1.1，D為沙粒的平均直徑（mm）。規(guī)定海灘剖面設(shè)計(jì)需要考慮天然海灘剖面形態(tài)特征、根據(jù)原始海灘沉積物特點(diǎn)適當(dāng)選擇填沙粒徑、以及人工海灘設(shè)計(jì)坡度、潮間帶寬度、灘肩寬度的范圍。5.7.2平面形態(tài)設(shè)計(jì)推薦Hsu&Evans（1989）的拋物線模型進(jìn)行平面形態(tài)設(shè)計(jì)，其方程表示如下：其中，Rn為任意極半徑；θ為相應(yīng)的極角；R0為控制線的長度；β為波峰線和控制線的夾角。確定充分發(fā)育海灘和不充分發(fā)育海灘岸線平面形態(tài)設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)流程。5.7.3人工構(gòu)筑物平面設(shè)計(jì)規(guī)定在海灘養(yǎng)護(hù)過程中，丁壩和離岸堤兩種人工構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)原則。5.7.4補(bǔ)沙粒徑選擇補(bǔ)沙粒徑的選擇需要考慮原始海灘或鄰近動力環(huán)境相似海灘的沉積物特征、波浪條件、取沙區(qū)遠(yuǎn)近、成本、海灘養(yǎng)護(hù)目標(biāo)等。5.7.5數(shù)值模擬預(yù)測推薦了岸線短、中、長期演變可用的數(shù)值模型以及近岸水動力模擬和海灘恢復(fù)工程模擬可用的模型。5.7.6取沙區(qū)選擇規(guī)定了取沙區(qū)選擇所需要考慮的因素、可能的取沙區(qū)類型及其優(yōu)缺點(diǎn)，以及沙源地調(diào)查步驟。5.7.7補(bǔ)沙量計(jì)算根據(jù)補(bǔ)沙量相關(guān)的考慮，規(guī)定了補(bǔ)沙方量的計(jì)算方法和確定補(bǔ)沙量基本原則。5.8施工5.8.1施工準(zhǔn)備規(guī)定了施工前所要開展的相關(guān)工作，包括施工方案制定、器材準(zhǔn)備、施工時間規(guī)劃等，以及施工輔助工程建設(shè)和要求、施工設(shè)備選擇和調(diào)配等。5.8.2挖沙與拋沙規(guī)定了采沙船選取原則和拋沙方式。5.8.3補(bǔ)沙方式推薦海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)的主要補(bǔ)沙方式為干灘補(bǔ)沙和灘面補(bǔ)沙，定介紹了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。5.8.4輔助海岸工程及其他水工建筑施工應(yīng)符合SL260-98的要求。5.8.5質(zhì)量控制與驗(yàn)收規(guī)定了海灘養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量驗(yàn)收的具體要求，包括前期質(zhì)量體系建設(shè)和檢驗(yàn)人員資質(zhì)，以及對填沙質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)海灘形態(tài)和輔助工程驗(yàn)收和質(zhì)量控制的詳細(xì)要求。5.9監(jiān)測海灘養(yǎng)護(hù)工程實(shí)施過程結(jié)束后即開展海灘監(jiān)測工作，前期準(zhǔn)備對海灘監(jiān)測十分重要，為其后的監(jiān)測結(jié)果提供基準(zhǔn)，保證監(jiān)測工作的順利實(shí)施。海灘和近岸剖面監(jiān)測：岸灘剖面地形、水下地形、岸線變化；沉積物變化監(jiān)測：海灘沉積物、海底沉積物；水動力環(huán)境監(jiān)測：波浪、海流、懸沙；水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測：見工程前期調(diào)查相關(guān)內(nèi)容；底棲生物監(jiān)測：監(jiān)測要素包括底棲動物、底棲植物的種類組成、數(shù)量（棲息密度、生物量或現(xiàn)存量）及其水平分布和垂直分布；并規(guī)定其調(diào)查密度、調(diào)查周期、調(diào)查時間和技術(shù)要求；附錄A（資料性附錄）廈門香山-長尾礁海灘養(yǎng)護(hù)實(shí)例A.1工程區(qū)概況長尾礁—香山岸段海灘修復(fù)工程位于廈門東部海岸，工程海岸岸線呈南北走向，受香山與長尾礁南北兩個向海突出的天然基巖岬角的屏護(hù)，岸線呈南北不對稱內(nèi)凹弧形，如圖A.1。養(yǎng)護(hù)前海灘僅上部殘留20m～30m寬的中粗砂平緩灘地，并向水下大面積的淤泥質(zhì)海灘過渡。圖A.1香山-長尾礁近岸形態(tài)與水深分布圖A.2工程區(qū)海岸前期調(diào)查A.2.1海域水動力環(huán)境（1）波浪從2005年至2006年共一年的波浪要素觀測，實(shí)測波數(shù)據(jù)處理結(jié)果見圖A.2。由圖A.2可見：（1）此工程所在海域年內(nèi)波向和波高分布和香山觀測的風(fēng)速風(fēng)向基本一致，顯然是本海區(qū)風(fēng)場作用的產(chǎn)物；（2）全年的波向主要集中在NE～E向、S～WSW向之間，反映了海域形態(tài)走向與優(yōu)勢風(fēng)場對風(fēng)浪的共同作用；（3）實(shí)測的向岸波最大波高為NE向，波高2.1m；（4）向岸波主波向集中在NE～E，累積頻率30%，有效波高0.45m～0.33m，周期2.8s～2.3s，代表了此海域優(yōu)勢浪向和波動力作用強(qiáng)度，以及向南沿岸凈輸沙導(dǎo)致的海岸長期變化趨勢。圖A.2香山2005～2006年波要素分布玫瑰圖（2）潮流漲潮時，漲潮流自圍頭角～金門、金門～流會兩個斷面向?yàn)硟?nèi)推進(jìn)，流向隨水域形狀而異，受海岸線影響明顯，總體上是向西和西北方向。落潮時，自圍頭角～金門、金門～流會斷面開始轉(zhuǎn)流，并逐漸向?yàn)硟?nèi)推進(jìn)，流向基本為東和東南方向，各分流點(diǎn)與匯流點(diǎn)正好與漲潮時相反。工程區(qū)附近海域位于經(jīng)過大金門～小金門斷面和小金門以南海域兩股潮流的交匯與分流點(diǎn)附近，漲、落潮流速均較小，近岸水域基本為順岸流，落潮流向南、漲潮流向北，在低潮時，近岸有大范圍淺灘出露。A.2.2海岸地形地貌（1）海岸地貌工程區(qū)沿岸地貌可分為紅土臺地海岸、基巖岬角海岸和人工堤岸三種類型。紅土臺地海岸，分布廣泛，自香山至五通幾乎呈連續(xù)分布。紅土臺地海岸的個別地段由于海岸遭受強(qiáng)烈侵蝕，紅土殘積層崖岸遭受波浪、海流的侵蝕乃是工程區(qū)砂質(zhì)海灘的主要物質(zhì)來源?；鶐r岬角海岸分布在海岸突出部的五通頭、香山等處。崖岸海拔高度各處不一；此類海岸岸坡海蝕現(xiàn)象明顯，如海蝕槽溝、海蝕陡崖及海蝕平臺等為防止紅土崖岸侵蝕和開發(fā)海岸帶資源，各個岸段均已筑堤護(hù)岸，形成了頗具規(guī)模的人工地貌。護(hù)岸的下半部多具一定坡度，上半部為直立，其高程約在高潮位以上2m。（2）潮間帶及海底地貌根據(jù)工程區(qū)海岸海底地形變化的特點(diǎn)，將其附近海底地貌劃分為潮間海灘、水下淺灘和深槽三個類型。潮間海灘：系沙泥混合灘，其高－中潮帶為中粗砂或細(xì)砂等砂質(zhì)沉積物，坡度較大，寬度大多在20～40m；中－低潮帶則為粉砂質(zhì)或泥質(zhì)粉砂等淤泥質(zhì)沉積物，坡度緩至平坦，寬度約100m。局部灘面有巖灘或基巖風(fēng)化殘積土出露，并多為牡蠣養(yǎng)殖區(qū)。水下淺灘：海底寬闊、平坦，水深在3～7m之間，底質(zhì)主要由粉砂質(zhì)砂、泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥等組成，南部海底沉積物偏粗為砂質(zhì)沉積。局部有巖礁分布。沖刷槽：在香山－大尖礁近岸海底分布有兩個呈近南北向分布的小型沖刷槽，其規(guī)模不大，水深也較小，海底地形與周圍地區(qū)相比呈槽狀，它們是研究區(qū)的主要潮流通道。A.2.3岸灘演變歷史近幾十年來，隨著濱海采砂愈演愈烈，使海灘的砂量不斷減少。這不僅加速海灘消退的發(fā)展趨勢，而且由于破壞了沿岸砂量收支平衡和削弱了海灘對海洋動力沖蝕的緩沖作用，使海岸侵蝕雪上加霜。在早些年間，為防止海岸侵蝕在土崖崖腳處堆石護(hù)岸。然而無濟(jì)于事，海灘仍處于衰退狀態(tài)。究其原因，除了沿岸海灘還是保持連續(xù)向南輸沙外，更主要的是由于人為活動造成的對環(huán)境條件的負(fù)面影響：其一為，海岸經(jīng)人工護(hù)岸后，盡管海岸侵蝕得到改善，但海灘的泥沙供給卻減少，海灘砂量收支虧損狀態(tài)得不到補(bǔ)償；其二為，濱海人工挖沙改變了相對平衡的輸沙狀態(tài)，導(dǎo)致海岸動力在新的泥沙條件下重新調(diào)整自己的岸灘輸沙平衡格局。鑒于海灘砂的自然再生量無法與挖沙量相比擬，人為降低海灘灘面后，其屏障消浪能力相應(yīng)下降，反過來又加速岸灘侵蝕，二者作用迭加，終將造成海灘萎縮及海岸繼續(xù)侵蝕的雙重惡果。A.3海灘養(yǎng)護(hù)工程設(shè)計(jì)A.3.1香山-長尾礁造灘理念此岸段人造海灘作為廈門環(huán)島開發(fā)建設(shè)的一部分，欲打造海濱浴場和海灘文化的優(yōu)良環(huán)境，將體育、文化、旅游及休閑度假有機(jī)結(jié)合起來，使其不僅成為游客的旅游中心，而且更是一個可供開展各項(xiàng)活動的、具有一定規(guī)模（面積約20萬m2）的娛樂休閑中心。結(jié)合人造海灘的社會屬性及其自然機(jī)理，確定造灘的以下理念：（1）造灘工程不應(yīng)損壞周圍景觀等自然資源，應(yīng)最大化工程投資與效益的性價(jià)比，以最節(jié)省設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)海岸的修復(fù)。（2）據(jù)大量歐美造灘資料，造灘后都有再培養(yǎng)工程，那么以海灘演變的機(jī)理為依據(jù)，海灘設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)最大化再培養(yǎng)間隔時間及最小化海灘維護(hù)費(fèi)用。A.3.2香山-長尾礁人工海灘岸線形態(tài)設(shè)計(jì)保留香山頭及長尾礁現(xiàn)有景觀，并分別作為海灘修復(fù)岸段的兩端岬角起攔沙作用，防止填筑沙向南、北方向流失，且海灘寬度在50m以上。（1）采用一線模型的計(jì)算方法，結(jié)合近海域地形和兩端天然岬角對波浪的折射、繞射作用并鑒于長尾礁在漲潮時會被淹沒，故在處理長尾礁時，考慮兩種方案：①作為不透水突堤或丁壩處理，即完全攔截沿岸泥沙輸運(yùn)，只有當(dāng)岸線淤漲至長尾礁尾部后沿岸泥沙才可繞過；②部分穿越，賦值一穿透系數(shù)0.5。以100米灘肩寬度和長尾礁兩個過沙方案填沙施工后的情況計(jì)算，得出香山岬角上游側(cè)岸線逐年向海淤漲，至2016年岸線預(yù)測結(jié)果仍未能超過天然岬角向海伸出的長度，差值約13米。盡管長尾礁對北側(cè)沿岸來沙攔截狀況對香山岸線向海淤漲展有一定的控制作用，但由于長尾礁上游側(cè)海岸來沙不足，兩岬角間的岸線變化主要是填補(bǔ)泥沙后的岸線對此海域波況的調(diào)整過程。通過數(shù)模演算的海岸線的具體形狀，如圖A.4。過沙方案一過沙方案二圖A.4數(shù)模確立的岸線形態(tài)(2)為更接近海岸的現(xiàn)實(shí)狀況，可以采取同海岸條件對比的方法。香山-長尾礁岸段位于廈門東海域部分，整個水動力條件情況基本一致，岸線走向?yàn)镹、NE，所以在共同條件下借鑒既有海灘的岸線形式，并輔以一定曲線參數(shù)對香山-長尾礁岸線進(jìn)行設(shè)計(jì)。與香山-長尾礁臨近且有海灘發(fā)育的海灘位于廈門黃厝，如圖A.5，其上游有一天然岬角，岸線有一定弧度。取波峰線與控制線的夾角為β、控制線為R0、任意拋物線線半徑為R，根據(jù)Hsu&Evan(1989)的拋物線模型：其中C0、C1、C2分別為β的常系數(shù)多項(xiàng)式，只要β值就可以得出C0、C1、C2。由于同一海域條件我們可以近似認(rèn)為附近海灘的曲線參數(shù)相同，這樣可以用黃厝的β值來計(jì)算香山-長尾礁的岸線數(shù)學(xué)曲線系數(shù)。取香山-長尾礁常浪向的波峰