東海島東北部典型岸段短期沖淤變化及影響因素分析*

楊奇錚，李 萍*，高 偉，楊慶樂，陳本清，張彤輝，周 航，高 珊

(1.國家海洋局 第一海洋研究所，山東 青島 266061；2.國家海洋局 第三海洋研究所，福建 廈門 361005；3.廣東省海洋與漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中心，廣東 廣州 510222)

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東海島東北部典型岸段短期沖淤變化及影響因素分析*

楊奇錚1，李 萍1*，高 偉1，楊慶樂1，陳本清2，張彤輝3，周 航1，高 珊1

(1.國家海洋局 第一海洋研究所，山東 青島 266061；2.國家海洋局 第三海洋研究所，福建 廈門 361005；3.廣東省海洋與漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測中心，廣東 廣州 510222)

通過無人機遙感、岸灘監(jiān)測剖面、監(jiān)測樁和沉積物粒度分析等手段研究了東海島東北部典型岸段短期沖淤變化特征。結(jié)果表明，研究區(qū)岸線在一年半的時間內(nèi)呈現(xiàn)后退趨勢，侵蝕嚴重區(qū)域岸線平均后退約10 m；岸灘夏季年度變化以侵蝕為主，侵蝕嚴重部位主要位于低灘，最大下蝕可達1 m以上；半年度剖面監(jiān)測結(jié)果顯示，岸灘季節(jié)性變化明顯，存在冬淤夏沖的特征；受風(fēng)暴潮的影響，岸灘在2014-06—09發(fā)生嚴重侵蝕，部分區(qū)域后濱沙丘后退約20 m；沉積物平均粒徑分布的區(qū)域差異表明，沉積物有沿岸向北和向陸一側(cè)運移的趨勢。風(fēng)暴潮、蝦池排污和燈塔是影響東海島典型岸段沖淤的主要因素。

東海島；海岸沖淤；粒度參數(shù)；無人機遙感

海岸是海陸相互作用的敏感地帶，在海陸交互的動力作用下，海岸進行著侵蝕和淤積的變化過程。砂質(zhì)海岸由于其組成物質(zhì)疏松，岸線變化速度常以m/a計。短時間尺度內(nèi)，風(fēng)暴潮、岸灘上修建的人工構(gòu)筑物，如燈塔、堤壩等是造成海灘沖淤變化的主要驅(qū)動力，破壞海灘的穩(wěn)定狀態(tài)，并向新的穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展[1]。以年為周期的岸灘剖面監(jiān)測及沉積物運移分析可有效地了解灘面的沖淤變化和海灘砂的運移，對海岸防護及海岸帶的開發(fā)具有重要意義。東海島位于廣東省南部，是湛江市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的重要組成部分，是進出湛江港的門戶，戰(zhàn)略地位十分重要。目前對東海島的研究多集中在地質(zhì)地貌及潮流場的變化[2-6]，而對海島岸灘沖淤變化及海岸侵蝕方面的研究較少。本文依托海洋公益性行業(yè)科研專項“我國典型海島地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警示范研究”，將東海島東北側(cè)砂質(zhì)海岸作為研究對象，通過周期性無人機拍攝、岸灘剖面高程監(jiān)測、采樣和粒度分析，研究岸灘的沖淤變化，分析沉積物的運移趨勢，以期掌握東海島砂質(zhì)海岸侵蝕狀況，為東海島長灘的保護開發(fā)提供基礎(chǔ)資料。

1 區(qū)域概況

東海島位于雷州半島東部，地處北回歸線以南，屬于典型的季風(fēng)氣候區(qū)，具有明顯的亞熱帶季風(fēng)氣候。東海島為大陸島，系大陸地塊延伸到海底并出露海面而形成的島嶼，其地質(zhì)構(gòu)造、巖性和地貌等方面與鄰近大陸基本相似。海島岸線平直，東側(cè)發(fā)育了寬2 km、高程18～31 m的大型海岸風(fēng)成沙地和海灘。湛江灣口門形成深槽及大規(guī)模的落潮三角洲，研究區(qū)即位于落潮三角洲的西南邊灘。東海島附近海域潮汐屬于不正規(guī)半日潮，受湛江港口門地形的影響，漲潮歷時大于落潮歷時，研究區(qū)漲潮流近NW向，落潮流近SE向。研究區(qū)沙灘長約幾公里，灘面寬150～200 m，灘面坡度較緩，以砂為主，無礫石。高灘之上發(fā)育有高約5～8 m風(fēng)成沙丘。研究區(qū)南側(cè)低灘有人工修建的燈塔，因海水沖刷基座已損壞嚴重。

2 研究方法

本文主要采用了無人機遙感解譯岸線變化、實測岸灘剖面高程變化和沉積物粒度分析的研究方法。無人機遙感解譯數(shù)據(jù)來源于2012-12-2014-04監(jiān)測岸段的無人機作業(yè)。利用高性能四旋翼無人機遙感系統(tǒng)獲取了近1 000張東海島監(jiān)測岸段的高重疊度低空無人機遙感影像。通過后期遙感解譯，提取岸線變化數(shù)據(jù)，并對燈塔附近岸線變化明顯的區(qū)域，以7 m的間距布設(shè)了20個后退強度分析斷面，計算岸線沖淤變化強度。

岸灘剖面高程監(jiān)測：研究區(qū)域內(nèi)共布設(shè)6條監(jiān)測剖面(圖1)，剖面長80～150 m，自高灘沙丘延伸至低潮時水邊線?；贑OS系統(tǒng)采用GPS-RTK技術(shù)和載波相位動態(tài)實時差分方法，精度可達到厘米級。分別于2013-01,2013-06,2013-12和2014-06月初低潮時，對剖面進行GPS監(jiān)測測量。剖面P01，P03，P05各安置3個監(jiān)測樁，自海向陸分別為1、2、3號監(jiān)測樁，定時測量監(jiān)測樁的高度及高灘監(jiān)測樁到沙丘的距離，以便對GPS定位數(shù)據(jù)進行驗證。

圖1 監(jiān)測剖面布設(shè)及監(jiān)測樁分布Fig.1 The layouts of monitoring profiles and the distribution of monitoring stake stations

采樣與粒度分析：沿6條監(jiān)測剖面，分別在高灘、中灘、低灘取其表層2 cm左右的砂質(zhì)樣，每個站位取樣2～3個，2013-02-12 三次共取樣106個。樣品粒徑大于0.063 mm的物質(zhì)所占比例大于85%，采用篩析法在湛江市海洋與漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測站粒度實驗室進行測試。

3 結(jié)果與討論

3.1 岸線沖淤變化

對比2012-12-2014-04無人機監(jiān)測影像，解譯后提取了東海島東北部典型岸線變化數(shù)據(jù)(圖2)?？v觀整個監(jiān)測區(qū)域，在一年半的時間里，岸線變化明顯，主要可以分為：岸線無明顯變化區(qū)域、岸線侵蝕嚴重區(qū)域、岸線輕微侵蝕區(qū)域和岸線輕微淤積區(qū)域等。監(jiān)測岸段燈塔附近約150 m長的岸線存在嚴重侵蝕現(xiàn)象，砂質(zhì)岸線后退明顯，主要表現(xiàn)為在海浪的作用下，砂質(zhì)海岸不斷崩塌、侵蝕，從而導(dǎo)致砂質(zhì)岸線不斷后退。岸段北部約有200 m左右的岸線無明顯變化，中南側(cè)和南側(cè)呈現(xiàn)出岸線輕微后退與岸線堆積前移共存的現(xiàn)象，這表明在一年半的時間里，此處岸線處于正常的變化范圍之中,沒有受到大型自然災(zāi)害和人為因素的影響。

圖2 岸線變化空間分布圖Fig.2 The spatial distribution of Shoreline changes

對2個時期的無人機遙感影像進行紅綠光譜疊加處理，得到較為明顯的岸線變化對比圖像(圖3)。燈塔附近海岸線明顯后退，向陸地方向呈現(xiàn)出凹形，紅綠光譜疊加圖中綠色部分表示監(jiān)測時間段內(nèi)，研究區(qū)域岸線后退部分。

為了進一步定量分析該侵蝕嚴重岸段，對后退強度分析斷面進行統(tǒng)計(圖4)，可以發(fā)現(xiàn)從2012-12-2014-04，在一年半的時間里，燈塔附近監(jiān)測岸段平均后退10 m左右。以燈塔為中心，中間部分海岸侵蝕現(xiàn)象較為嚴重，岸線最大后退距離接近18 m；監(jiān)測區(qū)域兩邊岸線變化較小，斷面1與斷面20的后退距離約為3 m。燈塔的存在，對岸線的影響較為明顯，距離燈塔較近的岸段，岸線侵蝕較為嚴重。

圖3 紅綠光譜疊加圖像Fig.3 The superimposed image of red and green spectrums

圖4 燈塔附近岸線后退距離統(tǒng)計分布Fig.4 The statistical distribution of shoreline retreat distances near the lighthouses

3.2 岸灘剖面沖淤變化

3.2.1 冬季岸灘剖面沖淤變化特征

對比分析2013-06和2013-12兩次岸灘剖面的測量數(shù)據(jù)，獲得了研究區(qū)域半年的岸灘剖面高程變化和冬季岸灘高程變化結(jié)果。圖5為東海島典型岸段4個不同位置冬季岸灘監(jiān)測剖面沖淤變化圖，除P01剖面(圖5a)以外，其他剖面主要以淤積為主，高灘與低灘淤積現(xiàn)象比較明顯。其中位于岸灘中部燈塔附近的P03剖面(圖5b)淤積現(xiàn)象最為嚴重，最大淤積接近2 m。P05(圖6c)與P06剖面(圖6d)變化情況類似，淤積現(xiàn)象主要發(fā)生在高灘與低灘，幅度較小，平均淤積約0.5 m。南部的P01剖面由于蝦池排污的影響，在監(jiān)測時間段內(nèi)下蝕現(xiàn)象明顯，下蝕速率為0.7 m/a。

圖5 冬季監(jiān)測剖面沖淤變化Fig.5 The erosion-deposition variation of the beach profiles in winter

3.2.2 夏季岸灘剖面沖淤變化特征

2013-12和2014-06分別對研究區(qū)域進行了岸灘剖面監(jiān)測，對比兩次監(jiān)測的剖面數(shù)據(jù)，得到夏季半年度監(jiān)測區(qū)域岸灘剖面沖淤變化特征。

選取監(jiān)測岸段不同位置的4個剖面(圖6)，觀察其沖淤變化情況。監(jiān)測結(jié)果表明研究區(qū)域岸灘在夏季以侵蝕為主，除燈塔附近P03剖面(圖6b)高灘有部分淤積外，其他剖面侵蝕現(xiàn)象明顯，其中監(jiān)測區(qū)域北部的P06剖面(圖6d)在監(jiān)測時間段內(nèi)侵蝕現(xiàn)象最為嚴重，處于全線下蝕的趨勢，最大侵蝕達1.5 m以上；蝦池附近的P01剖面(圖6a)下蝕速率約為1 m/a，較冬季下蝕速率增加；P05剖面(圖6c)的侵蝕現(xiàn)象主要發(fā)生在離岸距離大于35 m的中灘和低灘，中高灘有小范圍的淤積現(xiàn)象。

圖6 夏季監(jiān)測剖面沖淤變化Fig.6 The erosion-deposition variation of the beach profiles in summer

3.2.3 年度岸灘剖面沖淤變化

對比2013-06和2014-06兩次岸灘剖面監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以得到研究區(qū)域2013至2014年夏季年度岸灘剖面沖淤變化情況。

通過觀察P01，P03，P05和P06四個剖面(圖7)的沖淤變化可以發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測區(qū)域岸灘夏季年度變化以侵蝕為主，P01剖面(圖7a)和P06剖面(圖7d)在監(jiān)測時間段內(nèi)處于全線侵蝕的趨勢，其中，高灘剖面傾角變大，中低灘傾角變小，最大下蝕高度超過1 m。南部的P05剖面(圖7c)侵蝕嚴重岸段主要位于離岸距離大于30 m的低灘。P03剖面(圖7b)由于燈塔的影響，呈現(xiàn)出與其他剖面完全不同的沖淤變化狀態(tài)，該剖面岸灘整體淤積現(xiàn)象十分明顯，平均淤積速率可達1.5 m/a。

圖7 夏季年度監(jiān)測剖面沖淤變化Fig.7 Theannual erosion-deposition variation of the beach profiles in summer

3.2.4 監(jiān)測樁數(shù)據(jù)變化特征

為了進一步了解灘面侵蝕或淤積狀況，在監(jiān)測剖面P01，P03，P05各布設(shè)3個監(jiān)測樁，自海向陸記為1，2，3號，定時測量監(jiān)測樁的高度及高灘監(jiān)測樁到沙丘的距離。高度的變化代表灘面下蝕或淤積程度，到沙丘距離變化表示沙丘后退或淤進情況。3個剖面部分監(jiān)測樁數(shù)據(jù)如表1所示，對比不同時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，在2013-12-2014-06的時間段內(nèi)，P03剖面有明顯變化，該處灘面淤積0.83 m，淤積速率達到1.66 m/a。其他剖面的侵蝕與淤積現(xiàn)象并不明顯。由表1中坡腳距的變化可以發(fā)現(xiàn)，除P05剖面后濱沙丘有小幅度淤進現(xiàn)象外，其他剖面后濱沙丘呈現(xiàn)后退趨勢。

2014-07熱帶風(fēng)暴“威馬遜”登陸華南沿海，通過對比2014-06-09的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，監(jiān)測區(qū)域海灘發(fā)生巨大變化，后濱沙丘后退現(xiàn)象嚴重，最大可達20 m。中高灘監(jiān)測樁高度變大，下蝕現(xiàn)象十分明顯，平均下降0.7 m左右。部分剖面中灘存在淤積現(xiàn)象，這是因為在經(jīng)過大型風(fēng)暴潮的侵襲，海岸后退所侵蝕下來的泥沙被搬運到離岸區(qū)，泥沙向海搬運的結(jié)果，使近岸區(qū)灘面下蝕，在離岸區(qū)堆積，部分地區(qū)形成沿岸沙壩[7]。

表1 剖面監(jiān)測樁數(shù)據(jù)(m)Table 1 The data of the monitoring stakes along the profiles

3.3 沉積物平均粒徑變化特征

研究區(qū)表層樣品砂含量占95%以上，礫、泥質(zhì)以及貝殼等生物成分含量較少，對沉積物粒度分析影響較小。樣品平均粒徑介于0Ф～1Ф之間，屬于粗砂。粒度頻率曲線分布多為單峰，近于正態(tài)分布，表明沉積物物源單一或其沉積作用受穩(wěn)定的水動力條件控制[8]。由于長期受到沿岸波浪活動的作用，海灘沉積物分選往往較好，研究區(qū)表層樣品中，分選處于好、較好、極好總和占95%以上。僅5%表層樣的分選中等或較差。

不同沉積環(huán)境中沉積物的粒度參數(shù)存在差異。同時，沉積物粒度參數(shù)在空間上的變化也能反映出沉積物搬運過程的差異性。這些參數(shù)主要包括平均粒徑(Ф)、分選系數(shù)(δ)、偏度和峰態(tài)等[9-10]。本文主要利用平均粒徑(Ф)來分析東海島2013年度岸灘剖面粒度變化特征，可以反映出研究區(qū)域內(nèi)的水動力狀況及沉積物的搬運趨勢[11]。

對采集的沉積物進行粒度分析，并繪制平均粒徑空間分布圖(圖8)?？傮w上沉積物平均粒徑存在“南北差異”的分布特征，少數(shù)站位的沉積物與周邊的沉積物略有差異，這是因為個別采樣點粒度參數(shù)偏大或偏小。研究區(qū)南部，Ф值粒徑相對較大，砂質(zhì)更細，且Ф值粒徑具有沿岸向北變大的趨勢；同時，沉積物的平均粒徑也存在著“海陸差異”。研究區(qū)域沉積物Ф值粒徑沿岸呈條帶狀分布，向海方向沉積物粒徑值逐漸變小，沉積物逐漸變粗。

對比分析2013-02-06平均粒徑數(shù)據(jù)，北部區(qū)域沉積物平均粒徑變大，表明此處岸灘附近水動力環(huán)境較強，表層細砂被海水搬運，露出下層粒徑較大的砂體，因此，此處岸灘主要以侵蝕狀態(tài)為主。岸段中南部向陸一側(cè)平均粒徑變小，這表明相鄰岸灘粒徑較小的砂體運移，在該岸段淤積，與岸灘剖面監(jiān)測情況基本相符。通常來說，沿著沉積物運移的方向，沉積物有逐漸變細的趨勢[12]，根據(jù)2013-06和2013-12的平均粒徑分布圖中藍色和橘黃色區(qū)域的分布變化可以發(fā)現(xiàn)該岸段砂體有整體向北運移的趨勢，同時北部地區(qū)有向陸運移的趨勢。這表明研究區(qū)域波浪、潮汐等自然因素發(fā)生了變化，產(chǎn)生砂體平均粒徑分布的變化[13]。

圖8 樣品粒度參數(shù)空間分布Fig.8 The spatial distribution of grain-size parameters of the samples

3.4 監(jiān)測岸段短期沖淤變化主要影響因素

當(dāng)海灘處于相對穩(wěn)定的地質(zhì)條件與動力環(huán)境下，各部分相互協(xié)調(diào)組成了一個完整的自然體系，其形態(tài)具有自我調(diào)節(jié)的能力[14-16]。東海島東北部典型岸段在監(jiān)測期內(nèi)沖淤變化明顯，其變化原因是由多種因素造成的，總體上分為自然因素和人為因素。其中，海平面上升是長時間尺度因素，短時間內(nèi)影響較?。徊ɡ?、潮流是海底供砂的主要動力，是海灘砂的重要補給；風(fēng)暴潮侵蝕能力強，短時間內(nèi)可造成岸線大幅后退，是岸線侵蝕的主要自然因素；人為因素對海灘的影響明顯，蝦池排污即可直接沖蝕灘面，又可阻斷沿岸流供砂，對海灘的破壞作用最為嚴重；人工構(gòu)筑物燈塔通過改變周圍流場，引起海灘的沖淤變化。

3.4.1 風(fēng)暴潮

風(fēng)暴潮是海灘發(fā)育和演化的主要動力因素。其過境所伴生的強風(fēng)和氣壓驟變所引起的海上大浪和水位變化劇烈地作用于海灘，在短時間內(nèi)對海灘地形地貌產(chǎn)生嚴重影響[17-20]。東海島位于太平洋西岸，瀕臨南海，是西太平洋臺風(fēng)登陸中國的主要地區(qū)。每年登陸中國的9.5個臺風(fēng)中，廣東省占3.5個。風(fēng)暴潮一般發(fā)生在每年4-11月。

2014-07強熱帶風(fēng)暴“威馬遜”過境，在小時間尺度上對東海島研究岸段造成了嚴重的海岸侵蝕現(xiàn)象。以表1中2014-06為界，分別從岸灘沖淤變化速率、變化幅度和后濱沙丘運動情況等方面說明風(fēng)暴潮對研究區(qū)域岸灘的影響。對比2013-12-2014-06監(jiān)測樁數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，P01剖面呈現(xiàn)小幅度侵蝕現(xiàn)象，平均侵蝕速率約為0.4 m/a，后濱沙丘處于緩慢后退趨勢，后退速率約為0.24 m/a；P03和P05剖面呈現(xiàn)淤積趨勢，其中P03剖面淤積現(xiàn)象明顯，該處灘面淤積0.83 m，淤積速率達到1.66 m/a，后濱沙丘處于后退狀態(tài)，后退速率為1.34 m/a；P05剖面后濱沙丘以1 m/a的速度向前淤進。

對2014-06和2014-09的監(jiān)測樁數(shù)據(jù)進行比較可以發(fā)現(xiàn)，東海島監(jiān)測區(qū)域岸灘發(fā)生巨大變化，P01剖面高灘侵蝕現(xiàn)象嚴重，侵蝕速率達到原來的15倍，后濱沙丘后退10.94 m，遠大于風(fēng)暴潮之前的后退速率；P03與P05剖面岸灘由淤積變?yōu)榍治g，在短短兩個月時間內(nèi)，P03剖面監(jiān)測樁高度基本與2013-12持平，P05剖面監(jiān)測樁高度較2013-12高出0.53 m，兩剖面后濱沙丘變化幅度巨大，后退距離均超過16 m。因此可以看出風(fēng)暴潮在短時間內(nèi)即可對海岸造成重大侵蝕。后濱沙丘后退、灘面蝕低、岸線向陸遷移是風(fēng)暴潮的主要地貌響應(yīng)[21]。

3.4.2 人為因素

東海島是全國最大的對蝦養(yǎng)殖基地，研究區(qū)高灘之上，蝦池遍布，蝦池排污水直接向灘面排放，造成海灘的大量沖蝕。沖溝成S型，最大下蝕深度達1 m以上，直接影響面積近500 m2。除直接沖蝕灘面外，排污水流阻斷沿岸泥沙的搬運，使得灘面物源減少。研究區(qū)域南部的P01剖面受排污活動的影響，該剖面在監(jiān)測時間段內(nèi)一直處于侵蝕狀態(tài)，且灘面下蝕現(xiàn)象劇烈，平均侵蝕速率為1 m/a(圖6a)，大于相同時間段內(nèi)其他剖面的侵蝕速率。從冬季岸灘剖面沖淤變化特征中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其他剖面呈現(xiàn)淤積特征時，只有蝦池附近P01剖面呈現(xiàn)出與其他剖面不同的變化趨勢，呈侵蝕現(xiàn)象，并且灘面下蝕明顯。

低灘燈塔的存在，使其周邊流場發(fā)生變化，水動力的侵蝕使得構(gòu)筑物周邊水深變大，形成以構(gòu)筑物為中心的盆狀凹地，造成P03剖面附近海灘灘面寬僅60 m左右。對比冬季和年度岸灘剖面的沖淤變化情況可以發(fā)現(xiàn)，臨近燈塔海灘變化情況與其他剖面不同，岸灘淤積情況比較明顯，最大淤積可達2 m以上。同時該區(qū)域岸線后退嚴重，平均后退距離為9.7 m。燈塔等海岸建筑物可以引起其周邊波、流發(fā)生變化。同時波浪的折射、繞射使得一些區(qū)域波浪能量聚集，一些區(qū)域波浪能力輻散，由此，海灘也相應(yīng)地向著新的穩(wěn)定狀態(tài)變化[7]。

4 結(jié) 論

通過無人機遙感、岸灘監(jiān)測剖面、監(jiān)測樁和沉積物粒度分析等手段研究了東海島東北部典型岸段短期沖淤變化特征及其影響因素，結(jié)果表明，研究區(qū)域岸線以后退為主，岸灘剖面主要呈現(xiàn)侵蝕狀態(tài)，沉積物平均粒徑分布受水動力狀況變化影響。具體結(jié)果如下：

1)低空無人機遙感解譯表明，岸線在一年半的時間內(nèi)發(fā)生較明顯變化，整段岸線后退前移均有，以后退為主；燈塔附近200 m岸線后退最為明顯，平均后退距離約10 m左右，最大后退距離達到18 m。

2)岸灘剖面夏季年度變化以侵蝕為主，侵蝕嚴重部位一般在低灘，最大下蝕可超過1 m。半年度剖面結(jié)果顯示，岸灘存在冬淤夏沖的特征，監(jiān)測樁數(shù)據(jù)表明，受風(fēng)暴潮的影響，大部分岸灘高灘發(fā)生侵蝕，后濱沙丘后退嚴重，最大可接近20 m。

3)研究區(qū)沉積物的平均粒徑分布存在著“南北差異”和“海陸差異”，北部地區(qū)砂質(zhì)較粗，南部地區(qū)砂質(zhì)較細；從海向陸Φ值增大，砂體平均粒徑減小。沉積物具有沿岸向北和向岸運移的趨勢。

4)風(fēng)暴潮、蝦池排污、燈塔構(gòu)筑物是影響東海島短期岸灘沖淤變化的主要因素。

[1] BOAK E H, TURNER I L. Shoreline definition and detection: a review[J]. Journal of Coastal Research, 2005, 21(21):688-703.

[2] LU X B, SUN X Y, YU H M. Numerical study of the Donghai Dam impact on the hydrodynamic environment of Zhanjiang Bay[J].Marine Science Bulletin, 2010, 12(1):16-29.

[3] YE C C, HUANG F. Tidal delta deposition environment and deposition in Estuaries at Zhanjiang[J].Marine Science Bulletin, 1994,13(1): 51-58. 葉春池，黃方. 湛江港口門潮汐地貌體系的沉積環(huán)境和沉積作用[J].海洋通報，1994，13(1)：51-58.

[4] LI G J, HU J P. Numerical simulation of tidal current fields near Donghai Island of Zhanjiang Bay[J].Journal of Waterway and Harbor 2007,28(5): 325-330. 李國杰，胡建平. 湛江東海島近岸潮流場數(shù)值模擬[J].水道港口，2007,28(5)：325-330.

[5] PENG Y F. Surface sediment grain-size characteristic and its relationship with hydrodynamic environment in the splash zone of sandy beach[D].Guangzhou:South China Normal University, 2007. 彭亞非. 砂質(zhì)海灘濺浪帶表層沉積物粒度特征及其與水動力環(huán)境的關(guān)系[D].廣州：華南師范大學(xué)，2007.

[6] LI S H. Impacts of reclamation on the erosion and deposition at the coast of Zhanjiang Bay entrance[D].Qingdao:The First Institute of Oceanography, SOA. 2013. 李栓虎. 湛江灣填海工程對灣口沖淤影響的分析研究[D].青島:國家海洋局第一海洋研究所，2013.

[7] CHANG R F. Coastal Engineering Environment[M].Qingdao: Ocean University of Qingdao Press, 1997. 常瑞芳. 海岸工程環(huán)境[M].青島:青島海洋大學(xué)出版社,1997.

[8] XU F J, ZHAO Y F, LI C S. Characteristics of sediment distribution and influencing factors at the Lingshanwan bathing beach of Qing-dao[J].Marine Science Bulletin, 2014,33(2): 157-161. 徐方建,趙永芳,李傳順,等. 青島市靈山灣海水浴場沉積物分布特征與影響因素[J].海洋通報，2014，33(2)：157-161.

[9] CHU Z H. Sedimentary geomorphology and quality rating of beaches in Rizhao City[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2013. 褚智慧. 日照市海灘沉積地貌及質(zhì)量評價[D].青島:中國海洋大學(xué)，2013.

[10] LIU Z J, GONG Y F, ZHOU S W, et al. A comparative study on the grain-size parameters of marine sediments derived from three different computing method[J].Haiyang Xuebao, 2013,35(3): 179-188.劉志杰,公衍芬,周松望,等. 海洋沉積物粒度參數(shù)3種計算方法的對比研究[J].海洋學(xué)報，2013，35(3)：179-188.

[11] BAO M, WANG Y H, YANG Y X, et al. Changes in sediment grain-size before and after beach nourishment on the west beach of Bei-daihe[J].Marine Geology Frontiers, 2010, 26(9): 25-34.包敏，王永紅，楊燕雄，等. 北戴河西海灘人工養(yǎng)護前后沉積物粒度變化特征[J].海洋地質(zhì)動態(tài)，2010，26(9)：25-34.

[12] GAO S. A FORTRAN program for grain-size trend analysis to define net sediment transport pathways[J].Computers & Geosciences. 1996,22(4): 449-452.

[13] Lü B Q. Marine Geology Survey[M]. Shanghai: Tongji University Press, 2008. 呂炳全. 海洋地質(zhì)學(xué)概論[M].上海:同濟大學(xué)出版社，2008.

[14] DEAN R G. Equilibrium beach profiles: characteristics and applications[J].Journal of Coastal Research, 1991, 7(1):53-84.

[15] DAI Z J, DU J Z, LI C C, et al. The configuration of equilibrium beach profile in South China[J].Geomorphology, 2007, 86(3-4):441-454.

[16] WANG N, LI G X, ZHANG B, et al. Beach erosion research in Jinghaiwei, Rongcheng, Shandong[J].Periodical of Ocean University of China(Natural Science), 2012, 42(12):83-90. 王楠, 李廣雪, 張斌,等. 山東榮成靖海衛(wèi)海灘侵蝕研究與防護建議[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2012,42(12):83-90.

[17] LEE G, NICHOLLS R J, BIRKEMEIER W A. Storm-driven variability of the beach-nearshore profile at Duck, North Carolina, USA, 1981-1991[J].Marine Geology, 1998, 148(3): 163-177.

[18] SALLENGER, Jr A H. Storm impact scale for barrier islands[J].Journal of Coastal Research, 2000,16(3): 890-895.

[19] STOCKDON H F, SALLENGER A H, HOLMAN R A, et al. A simple model for the spatially-variable coastal response to hurricanes[J].Marine Geology, 2007, 238(1): 1-20.

[20] SWITZER A D, JONES B G. Setup, deposition, and sedimentary characteristics of two storm overwash deposits, Abrahams Bosom Beach, Southeastern Australia[J].Journal of Coastal Research, 2008, 24(Suppl.1): 189-200.

[21] CAI F, LEI G, SU Z X, et al. Study on process response of Fujian beach geomorphology to typhoon Aere[J].The Ocean Engineering, 2006,24(1): 98-109. 蔡峰,雷剛,蘇賢澤,等. 臺風(fēng)“艾利”對福建沙質(zhì)海灘影響過程研究[J].海洋工程，2006，24(1)：98-109.

Received: October 27, 2015

Short-term Coastal Erosion-deposition Variation Analysis of Northeastern Donghai Island

YANG Qi-zheng1, LI Ping1, GAO Wei1, YANG Qing-le1, CHEN Ben-qing2,ZHANG Tong-hui3, ZHOU Hang1,GAO Shan1

(1.TheFirstInstituteofOceanography,SOA, Qingdao 266061, China; 2.TheThirdInstituteofOceanography,SOA, Xiamen 361005, China; 3.GuangdongOceanandFisheryEnvironmentalMonitoringCenter, Guangzhou 510222, China)

Based on a combination of UAV remote sensing technique, monitoring profiles, monitoring stakes and grain-size analysis for surface sediment, this study analyzed the spatio-temporal erosion-deposition pattern of the coastline in northern Donghai Island. The results showed that the coastline of the study area retreated significantly during the 1.5-year observation period, with an average of about 10 meters in the most severe erosional section. Coastal erosion mainly occurred in summer, and the most intensive erosion was concentrated in the lower tidal flat where a maximum of >1 m vertical-erosion was observed. A "Winter-deposition, Summer-erosion" pattern can be determined from half-year monitoring results. Impacted by the intensive storm surge, the study area experienced dramatic erosion during June-September in 2014, during which some back-shore dunes were retreated by about 20 meters. Grain-size distribution of the surface sediment showed that the surface sediments were mainly transported northwards and landwards along the coast. Strong storm surges, pollution releasing from shrimp ponds, and the construction of lighthouse, should be mainly responsible for the erosion-deposition changes in this area.

Donghai Island; coastal erosion-deposition; grain-size parameters; UAV remote sensing system

2015-10-27

海洋公益性行業(yè)科研專項——我國典型海島地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警示范研究(201005010)； 中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目——近50年來廣西大陸岸線變遷及其與人類活動的關(guān)系(2012G09)

楊奇錚(1991-)，男，遼寧海城人，碩士研究生，主要從事海洋地質(zhì)與災(zāi)害地質(zhì)方面研究.Email: yangqz91@163.com

*通訊作者：李 萍(1972-)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，研究員，博士，主要從事海洋地質(zhì)與災(zāi)害地質(zhì)方面研究.E-mail：liping@fio.org.cn

P736

A

1671-6647(2016)04-0532-10

10.3969/j.issn.1671-6647.2016.04.009