理论教育 山东海岸地质环境特征及评价

山东海岸地质环境特征及评价

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:龙口湾以东海区岸段,主要为砂质海岸,但到蓬莱一带,由于海流增强,粒度逐渐变粗,逐渐过渡为砂砾质海岸。龙口湾以东海区岸段,沿岸地形坡度进一步加大,总体来说潮间带和潮间浅滩进一步变窄,但有几个地点有沙嘴向海伸出,使潮间带和潮间浅滩局部加宽。图7-4龙口湾及以东附近海区海底地貌类型图波浪:本区波浪主要受季风控制,全海区的波浪以风浪为主,出现频率在80%以上。台风对龙口湾影响次数有限,但也不可忽视。

山东海岸地质环境特征及评价

1.底质特征

龙口湾主要为砂质海岸,海滩由第四纪海积、冲积的石英质中砂、粗砂、细砂、砂质粉砂、淤泥等组成。岬角处常为粗砂,湾底则变细。表层粗砂厚度由陆向海逐渐变薄,颗粒变细,逐渐被细砂和淤泥层所取代。龙口港区一带表层为2~3m厚的淤泥、淤泥混砂;龙口近岸海域沉积物类型较为单一,为黏土质粉砂。在其之下,为粉砂质黏土与粗砂互层,局部夹有土层,厚度不均匀;湾内基岩层埋深在-25m以下。

龙口湾以东海区岸段,主要为砂质海岸,但到蓬莱一带,由于海流增强,粒度逐渐变粗,逐渐过渡为砂砾质海岸。

2.地形地貌特征

该段位于郯庐大断裂东侧,为上升区,属于胶东隆起及胶北台凸的西北翼,新元古代蓬莱群和中生代花岗岩构成了地貌发育的基础,沿岸多低缓丘陵,沙嘴、沙坝、潟湖也发育,是典型的砂质海岸。龙口湾的主要入海河流为界河、朱桥河和王河等。龙口湾沿岸地形坡度较大,海岸线至5m等深线处一般仅宽约数百米至2km;而5m等深线至10m等深线一带地形则较平缓,一般宽约2~4km。

龙口湾以东海区岸段,沿岸地形坡度进一步加大,总体来说潮间带和潮间浅滩进一步变窄,但有几个地点(如桑岛等处)有沙嘴向海伸出,使潮间带和潮间浅滩局部加宽。

浅海地区海底地形单调平缓,水深大部分在10m以内。地势整体上由东南向西北缓倾。西部海底较为平缓,地形简单,东北部基岩海岸处水下地形坡度较陡。

调查区海底地貌的分布和成因与海岸类型、泥沙供应和水动力条件等多种因素有关。莱州湾东部海岸多为砂质海岸和基岩海岸,呈现出开阔、平直的砂质海岸与曲折的基岩海岸相间分布的特征。靠近河口地段的岸线向海推进现象明显,由入海河流携带的大量泥沙在沿岸流作用下形成羽状沙嘴和沙坝。岸线附近为潮间浅滩,南部潮滩较宽,东部潮滩较窄,宽仅500~1 000m。东北部最大岬角处有一条自东南向西北延伸的水下沙坝,长度约为14km,在其东南端有两条冲刷槽。另外,在南部岸线的河流入海口附近也存在冲刷槽。其余大部分海域为单调平缓的浅海平原(图7-4)。

3.海洋动力特征

龙口湾属不正规半日潮,潮差较小、流速较低。根据烟台海洋环境监测中心站提供的观测资料显示,历年最低低潮位为-1.23m(1972年7月2日),历年平均高潮位为1.30m,历年平均低潮位为0.59m。

龙口港湾内,表层潮流:平均流速为30.0cm/s,最大涨潮流速为35.0cm/s,方向SW 195°;最大落潮流速为45.0cm/s,方向NE 29°。底层潮流:平均流速为14.0cm/s,最大涨潮流速为22.0cm/s,方向SW 213°;最大落潮流速为29.0cm/s,方向NE 45°。

图7-4 龙口湾及以东附近海区海底地貌类型图

波浪:本区波浪主要受季风控制,全海区的波浪以风浪为主,出现频率在80%以上。根据1971年1月至1982年12月观测资料统计,本区海域常浪向为北东向,频率为14%,次常浪向为北北东向,频率为9%;强浪向为北东向,最大波高为7.2m,次强波向为北北东向,最大波高为6.6m。本海域强浪向和常浪向四季变化不大。一年中静浪时间较短,平均出现率为38%,其中夏季最多,冬季最少。

海冰:据龙口湾海洋站资料统计,该海区冰期一般自12下旬至次年3月上旬。最早初冰日为12月7日(1965、1966),最晚初冰日为1月5日(1971),平均初冰日12月27日;最早终冰日2月5日(1970),最晚终冰日3月17日(1964),平均终冰日2月27日;1月、2月为盛冰期。最长冰期97天,最短0天。20世纪80年代后未发现海冰现象,不影响龙口湾内通航。

4.工程地质特征

该区北东向断裂较发育,地震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值0.15g。该区由侵入岩、变质岩碎屑岩形成的冲洪积、海积堆积体较发育。第四纪坡积、冲洪积层分布区,以粉质黏土为主,可塑—硬塑,中—低压缩性,天然地基承载力特征值150~200kPa;粉土与砂性土多为稍密—中密,局部密实,以中等压缩性为主,天然地基承载力特征值130~220k Pa。河流下游入海口及滨海地区第四系厚度较大,0~10m范围内以砂性土为主,多呈稍密状态,承载力特征值80~130kPa,分布有淤泥质土,中高压缩性,以中细砂、砾砂、粉土及粉质黏土为主,砂性土与粉土多为中密状态,粉质黏土以可塑为主,局部软塑,以中压缩性为主,天然地基承载力特征值一般120~160k Pa。风化层承载力特征值一般300~1 000k Pa,花岗岩、正长岩等新鲜基岩饱和单轴抗压强度80~140MPa,片麻岩70~100MPa,片岩一般小于30MPa。(www.daowen.com)

受地形地貌和沉积环境影响,该区水位埋深普遍在1~2m左右,分布饱和的粉(砂)土,具有液化的宏观条件,历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。区内液化区主要分布在莱州三山岛沿海一带,根据钻探和收集资料,区内液化等级以轻微为主,液化指数3.36~3.84,局部液化等级中等。

区内软土类包括淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。区内软土主要分布在莱州至龙口,软土厚度大多小于2m。主要是滨海湖沼相沉积的淤泥或淤泥质土,有机质含量较高,具腥臭味。区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的特点。区域软土地基变形的可能性中等,崩塌、滑坡泥石流及采空塌陷等地质灾害发育中等,属于地面较不稳定区。

5.主要地质灾害

风暴潮:龙口湾是风暴潮经常发生的海区。当渤海海面出现东北大风时,龙口湾容易出现风增水现象。由于屺姆岛的阻挡,当东北大风急转西南风时,湾内水体涌集,便发生较大的风暴增水。龙口湾增水值大于100cm的只占22%;66%的增水值小于80cm。另外,最大增水发生在高潮时的只占10%,龙口湾的增水延时一般为2~3d,但大于80cm的增水延时一般只有8~9h。

台风对龙口湾影响次数有限,但也不可忽视。1961年以来,166cm的最大增水值是受8509号台风影响的结果。而特大高水位(340cm)则是7203号台风所致。尤其在夏季,平均海面比冬季高50cm,朔望大潮时,潮高更高,当气候潮、天文潮、气象潮三者叠加时,往往形成夏季的高水位。

该区海岸侵蚀相对严重,特别是在蓬莱附近。龙口刁龙嘴—蓬莱岸段,如果不考虑人工填海的情况,自然海岸总体处于侵蚀状态。三山岛一带1960—1990年平均蚀退2m/a。蓬莱西海岸1985—1990年岸线后退40~50m,大片海滩被侵蚀殆尽,沿岸村庄、公路、工厂、良田及沿岸工程等塌入海中(夏东兴等,1993)。

2011—2012年调查表明,龙口北部海岸存在明显的海岸侵蚀后退现象。屺姆岛附近海岸存在侵蚀后退,如在一处海滩(位置:37°41′09.5″N,120°16′13.7″E),由于侵蚀海岸后退,原来修建的旅游设施遭到破坏,后退了约2m,附近一些房屋也受到威胁。更为严重的是,近岸一些高压线输电线路也受到侵蚀的影响。

从1985年至1993年,蓬莱西庄岸段受到侵蚀。1993年至今,浅滩取沙被禁止,海岸修建了防波堤和大坝,海岸基本稳定。2012年9月,对海岸进行考察时发现,海岸侵蚀得到控制,岸边修建了养殖池。

另外,该区咸水入侵也时有发生,主要是由于超量开采地下淡水所致。

6.评价

龙口湾及以东附近海区岸段主要为砂质海岸,海滩由第四纪海积、冲积的石英质中砂、粗砂、细砂、砂质粉砂、淤泥等组成。龙口湾以东海区岸段,主要为砂质海岸,但到蓬莱一带,由于海流增强,粒度逐渐变粗,逐渐过渡为砂砾质海岸。

该区沿岸地形坡度较大,海岸线至5m等深线处一般仅宽约数百米至2km;而5m等深线至10m等深线一带地形则较平缓,一般宽约2~4km。

该区总体属不正规半日潮,潮差较小、流速较低。历年平均高潮位一般为1.30m左右。

风暴潮、咸水入侵及海岸侵蚀是该区主要应该防范的地质灾害。如果不考虑人工填海的情况,该岸段自然海岸总体处于侵蚀状态。

该区沿岸海域水深较浅或中等,适当的填海造地是适宜的,但已不太适合较大面积的填海造地。大部分区域不适合建港,在水深较大的局部岸段(若其他条件也符合)可利于建港。

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