海灘養護與修復技術指南中華人民共和國自然資源部發布 I 2規范性引用文件 13術語和定義 4基本要求 2 36工程前期調查與資料收集 37工程設計 8工程施工 99后期監測 9附錄A(資料性附錄)養護和修復海灘剖面設計 附錄B(資料性附錄)養護和修復岬灣海灘平面形態設計 附錄C(資料性附錄)補沙方法及其特征 I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由中華人民共和國自然資源部提出。本標準由全國海洋標準化技術委員會海洋工程勘察與測繪分技術委員會(SAC/TC歸口。本標準起草單位：國家海洋局海島研究中心、國家海洋局第三海洋研究所。1海灘養護與修復技術指南本標準規定了海灘養護與修復基本要求、流程、工程前期調查與資料收集、工程設計、工程施工和后期監測。本標準適用于自然海灘、人工海灘的海灘養護與修復工作；人工海灘的修建可參照本標準。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅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海水水質標準GB/T12763.2海洋調查規范第2部分：海洋水文觀測GB/T12763.4海洋調查規范第4部分：海水化學要素調查GB/T12763.8海洋調查規范第8部分：海洋地質地球物理調查GB/T12763.10海洋調查規范第10部分：海底地形地貌調查GB/T12763.11海洋調查規范第11部分：海洋工程地質調查GB/T14914海濱觀測規范GB/T15920海洋學術語物理海洋學GB/T17501海洋工程地形測量規范GB/T18190—2000海洋學術語海洋地質學GB18668海洋沉積物質量GB/T50430工程建設施工企業質量管理規范JTS154-1防波堤設計與施工規范JTS257水運工程質量檢驗標準SL260堤防工程施工規范3術語和定義GB/T18190—2000和GB/T15920界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB/T18190—2000中的某些術語和定義。由激浪和激浪流形成的松散沉積物堆積體。[GB/T18190—2000,定義2.3.4]人工海灘artificialbeach通過人工補沙手段，并輔以海岸構筑物等，在原來無海灘發育的海岸塑造形成的新生海灘2海灘受破壞或消失，導致海岸災害防護功能、生態功能和旅游價值降低或喪失，為了恢復海灘系統、修復海灘景觀、改善海岸帶生態環境，通過海灘養護等工程技術手段來修復被破壞的海灘。將異地與修復區海岸環境相適應的沉積物通過人工手段搬運到海岸指定位置，增加平均高潮位以上海灘的寬度，恢復海灘功能。必要時可輔以特定的海岸構筑物。海灘再養護beachrenourishment超出海灘設計預期壽命的養護工程，在填沙存在自然流失的情況下，按原設計目標再次開展的補沙砂泥分界線sand-mudtransition海灘沉積物由砂向泥轉化的分界線。養護砂與天然海灘砂的對比程度，指天然海灘砂與養護用沙的相對粒度特征的相似性。海灘剖面產生季節性有效變化的向海界限深度，該深度通常無海底底床顯著變化，近濱與濱外間無明顯沉積物交換。充分發育的岬灣海灘岬灣所發育的海灘平面形態基本穩定，泥沙物源相對充足且成獨立體系，已達到自我平衡狀態。4基本要求海灘養護和修復工程要符合海洋功能區劃、海洋主體功能區規劃、海島保護規劃、生態紅線等國家和地方相關區劃規劃。4.2海岸地形地貌要求工程區地形地貌應具備海灘發育的基本條件，或通過人工構筑物塑造適宜海灘發育的地形地貌環境。4.3水動力要求近岸波浪動力適宜，具備海灘發育的基本條件，波浪動力和潮汐動力的耦合作用下適宜于形成不同類型海灘形態。具有海水浴場功能的海灘，近岸水質應不低于GB3097規定的第二類海水水質的要求。3具有旅游景觀功能的海灘，近岸水質應不低于GB3097規定的第三類海水水質的要求。4.5海灘養護壽命海灘養護設計壽命不低于5年。海灘養護與修復流程包括前期基礎調查、工程分析、工程設計、工程施工、后期監測等，具體流程按照圖1的要求。前期基礎調查與資料收集前期基礎調查與資料收集物確定海灘養護或修復目標和內容海灘養護和修復工程基礎方案平面設計剖面設計養灘沉積物設計輔助工程設計數值、物理模型預測養灘壽命內補沙流失量后期監測地形地貌分析、近岸動力和泥沙運動數值分析岸灘和提出針對性工程方法人類活動和海岸演變地形地貌與工程地質力環境水水質優化改進工程分析工程設計工程施工圖1海灘養護和修復基本流程6工程前期調查與資料收集6.1海岸動力環境獲取海灘養護與修復工程區近岸動力特征，用于工程方案數值模擬分析與設計。所需資料的基本內容及要求見表1。4表1海岸動力環境調查基本項目及要求內容觀測時間近5年內不少于1年的連續觀測觀測時間近2年內大、小潮共2次不少于25h全潮連續觀測近岸平行海岸線布設，觀測站不少于3站，密度懸沙觀測時間近2年內大、小潮共2次不少于25h全潮連續觀測觀測時間近5年內不少于1年的連續觀測風觀測時間區域海平面注：調查中涉及的水深基面均為當地平均海平面。6.2岸灘和近岸沉積物表2海岸沉積物調查基本內容及要求內容變化監測取樣時間變化監測工程區由閉合深度向陸采樣密度逐漸增大，不少于10個/km2厚度調查注：表中涉及的水深和高程基面均為當地平均海平面。56.3地形地貌與工程地質獲取海灘養護與修復工程區岸灘地形地貌和工程地質特征，用于數值模擬分析、工程方案設計和輔助構筑物結構設計。所需資料的基本內容及要求見表3。表3海岸地形地貌與工程地質調查基本內容及要求內容測量范圍海灘養護或修復區域岸線向海延伸至7m等深線以深(或閉合水深以深)時效要求岸灘剖面監測測量范圍近2年內不少于1年周期，不低于每季度1次，臺風作用后加測岸線變化監測測量范圍近2年內不少于1年周期，不低于每季度1次，臺風作用后加測調查范圍注：表中涉及的水深和高程基面均為當地平均海平面。6.4潮間帶底棲生物獲取海灘養護與修復工程區潮間帶底棲生物本底特征，開展工程建設對生物的影響分析。所需資料的基本內容及要求見表4。表4潮間帶底棲生物調查基本內容及要求底棲動物、底棲植物的種類組成、數量(棲息密度、生物量或現存量)及其水通常在高潮區布設2站、中潮區布設3站、在灘面較窄的潮間帶，在高潮區布設1站、中潮區布設調查周期調查時間或在大潮期間進行低潮區取樣，小潮期間再硬相(巖石岸)生物取樣，用25cm×25cm的定量框取2個樣方；在生物密集區取樣，采用10cm×軟相(泥灘、泥沙灘、海灘)生物取樣，用25cm×25cm×30cm的定量框取4個樣方至8個樣進行定性取樣與觀察，定性取樣在高潮區、中潮區和低潮區至少分別取1個樣品66.5近岸海水水質獲取海灘養護與修復工程區水質情況，用于工程目標定位分析和環境質量分析。所需資料的基本內容及要求見表5。表5近岸海水水質調查基本內容及要求調查范圍小于5m水深，取表層、底層；大于5m水深，取表層、中層、底層6.6人類活動和海岸演變獲取海灘養護與修復工程區及毗鄰區域人類活動特征和海岸歷史演變特征，用于工程前期論證分析和方案設計。所需資料的基本內容及要求見表6。表6人類活動和海岸演變調查內容及要求圍墾填海范圍工程區內及毗鄰區域不小于2km的影響范圍內內容圍墾區域范圍、圍墾時間范圍工程區及毗鄰區域2km內內容范圍內容范圍內容范圍內容入海河口范圍對工程區有影響的入海河流河口區內容75年再養護周期)岸線演化模型預測(見7.6),合理設計補沙區域及岸線形態。射主波向與丁壩之間的交角δ為100°~110°;丁壩在水中的長度以岸線至破波點距離的40%～60%為其設計應遵循離岸堤背后養護海灘的岸線變化與影響因素之間的相互關系，其關系式見8推薦潛堤平均低潮位時透射系數為0.2～0.3,潛堤波浪透射系數與堤頂在計算水位以上的高7.3.3人工構筑物結構設計灘肩高程=設計水位(20年重現期)+波浪爬高 (2) (3)海灘修復工程短周期演變模擬，代表性模型有UNIBEST-TC,CROSS,XBeach,SBEACH,97.7補沙量計算通過設計的養護與修復海灘地形和原始海灘地形之間的體積差異來計算需要填充沙體方量，施工補沙量需要考慮施工過程以及海灘養護后的沙體的自然調整和流失，推薦實際施工補沙量為理論計算補沙量的1.3倍～1.5倍。8工程施工8.1施工準備施工單位開工前應做好施工條件的踏勘工作，對合同或設計文件進行深入研究并應結合施工具體條件編制施工方案，完成必要的行政審批程序且在施工現場做好安全警示工作。8.2填沙方式填沙方式主要有干灘補沙、灘面補沙、水下補沙和沙丘補沙等四種，其基本特點見附錄C,推薦海灘養護和修復的主要補沙方式為干灘補沙和灘面補沙，實際施工也可以選擇二者的結合。8.3人工構筑物施工海岸工程和水工建筑的施工要求應符合SL260的規定。8.4質量控制8.4.1施工質量管理控制海灘養護與修復工程施工相關質量管理工作要求應符合GB/T50430的規定。8.4.2填沙質量控制同一沙源，每1000m3取1組3個試樣進行測試，砂樣沉積物平均粒徑應符合7.5.2的要求。8.4.3填沙形態質量控制填沙形態質量控制測量按表3岸灘剖面地形監測的要求進行，填砂后灘面形態與設計標高誤差不大于±100mm,與設計坡度值誤差不大于±10%。8.4.4人工構筑物驗收輔助海岸工程及其他水工建筑質量控制應符合JTS257的規定。9后期監測9.1海灘和近岸剖面監測海灘和近岸剖面監測內容包括岸灘剖面、水下地形和岸線位置，通過監測結果對比獲取海灘沖淤變化特征，確定海灘養護周期。監測的基本內容和要求見表7。表7海灘養護工程岸線、剖面監測及其要求測量范圍養灘區后濱向海至平均大潮低潮線盡量確保后監測剖面與養灘前剖面相互重合，剖面垂直水邊施工后半年內1次/月，臺風作用后加測測量范圍由岸灘監測剖面的原點，垂直岸線布設，方向延伸向海，密度不少于4條/km測量范圍養灘區所在的海岸單元范圍內海岸線施工后第一年，不低于每季度1次，臺風作用后加測注：表中涉及的水深和高程基面均為當地平均海平面。9.2沉積物變化監測沉積物變化監測內容包括海灘沉積物和海底沉積物監測，通過監測結果對比獲取沉積物分布及變化特征，記錄養護用沙和天然沙融合所需時間，用于海灘養護時改進用沙參數。監測的基本內容和要求見表8。表8海灘養護工程沉積物變化監測及其要求取樣時間原則上與人工養灘后地形變化監測同步表面采挖，樣品量不少于500g工程區由海向陸采樣密度逐漸增大，不少于10個/km2原則上與人工養灘后地形變化監測同步9.3水動力環境監測水動力環境監測內容包括波浪、海流和懸沙，通過前期調查結果和監測結果對比，分析海灘養護工程建設對局部動力環境的影響。監測的基本內容和要求見表9。表9海灘養護工程動力環境監測及其要求觀測時間工程完成后不少于1年的連續觀測觀測時間懸沙觀測時間注：表中涉及的水深和高程基面均為當地平均海平面。9.4水質監測水質監測內容遵守GB3097的規定。通過監測獲取近岸水質變化特征，分析工程開展產生的影響，指導海灘的管理。監測的要求見表5。9.5潮間帶底棲生物監測通過工程完成后底棲生物監測結果與前期調查資料對比，分析工程的開展對底棲生物群落的影響，及工程完成后的恢復情況。監測的基本內容和要求見表10。表10潮間帶底棲生物監測及其要求底棲動物、底棲植物的種類組成、數量(棲息密度、生物量或現存量)及其水平通常在高潮區布設2站、中潮區布設3站、低潮區1站或2站；在灘面較短的潮間帶，在高潮區布設1站、中潮區布設3監測時間潮間帶生物采樣必須在大潮期間進行；或在大潮期間進行低潮區取樣，小潮期間再軟相(泥灘、泥沙灘、海灘)生物取樣，用25cm×25cm×30cm的定量框取4個進行定性取樣與觀察，定性取樣在高潮區、中潮區和低潮區至少9.6監測結果評估根據9.1～9.5監測數據對工程實施后的效果進行評估，對施工質量和工程基礎方案進行評價并給出具體建議。9.7海灘再養護要求當海灘修復填沙流失量超過50%時須進行再養護補沙。(資料性附錄)養護和修復海灘剖面設計A.1設計公式養護和修復海灘剖面設計推薦遵循Dean(1977)的海灘平衡剖面計算公式見式(A.1)～式(A.3):h=Ay2/:A=0.067,0.o=14Dl.h——相對平均大潮高潮線的深度，單位為米(m);A——海灘剖面尺度系數；o——泥沙沉降速度，單位為米每秒(m/