HYT 255-2018 海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南

海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南中華人民共和國(guó)自然資源部發(fā)布 I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 4基本要求 2 36工程前期調(diào)查與資料收集 37工程設(shè)計(jì) 8工程施工 99后期監(jiān)測(cè) 9附錄A(資料性附錄)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)海灘剖面設(shè)計(jì) 附錄B(資料性附錄)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)岬灣海灘平面形態(tài)設(shè)計(jì) 附錄C(資料性附錄)補(bǔ)沙方法及其特征 I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)自然資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)海洋工程勘察與測(cè)繪分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國(guó)家海洋局海島研究中心、國(guó)家海洋局第三海洋研究所。1海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)基本要求、流程、工程前期調(diào)查與資料收集、工程設(shè)計(jì)、工程施工和后期監(jiān)測(cè)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于自然海灘、人工海灘的海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工作；人工海灘的修建可參照本標(biāo)準(zhǔn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)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(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T12763.2海洋調(diào)查規(guī)范第2部分：海洋水文觀測(cè)GB/T12763.4海洋調(diào)查規(guī)范第4部分：海水化學(xué)要素調(diào)查GB/T12763.8海洋調(diào)查規(guī)范第8部分：海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查GB/T12763.10海洋調(diào)查規(guī)范第10部分：海底地形地貌調(diào)查GB/T12763.11海洋調(diào)查規(guī)范第11部分：海洋工程地質(zhì)調(diào)查GB/T14914海濱觀測(cè)規(guī)范GB/T15920海洋學(xué)術(shù)語(yǔ)物理海洋學(xué)GB/T17501海洋工程地形測(cè)量規(guī)范GB/T18190—2000海洋學(xué)術(shù)語(yǔ)海洋地質(zhì)學(xué)GB18668海洋沉積物質(zhì)量GB/T50430工程建設(shè)施工企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)范JTS154-1防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范JTS257水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SL260堤防工程施工規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T18190—2000和GB/T15920界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T18190—2000中的某些術(shù)語(yǔ)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(guò)人工補(bǔ)沙手段，并輔以海岸構(gòu)筑物等，在原來(lái)無(wú)海灘發(fā)育的海岸塑造形成的新生海灘2海灘受破壞或消失，導(dǎo)致海岸災(zāi)害防護(hù)功能、生態(tài)功能和旅游價(jià)值降低或喪失，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(guò)海灘養(yǎng)護(hù)等工程技術(shù)手段來(lái)修復(fù)被破壞的海灘。將異地與修復(fù)區(qū)海岸環(huán)境相適應(yīng)的沉積物通過(guò)人工手段搬運(yùn)到海岸指定位置，增加平均高潮位以上海灘的寬度，恢復(fù)海灘功能。必要時(shí)可輔以特定的海岸構(gòu)筑物。海灘再養(yǎng)護(hù)beachrenourishment超出海灘設(shè)計(jì)預(yù)期壽命的養(yǎng)護(hù)工程，在填沙存在自然流失的情況下，按原設(shè)計(jì)目標(biāo)再次開展的補(bǔ)沙砂泥分界線sand-mudtransition海灘沉積物由砂向泥轉(zhuǎn)化的分界線。養(yǎng)護(hù)砂與天然海灘砂的對(duì)比程度，指天然海灘砂與養(yǎng)護(hù)用沙的相對(duì)粒度特征的相似性。海灘剖面產(chǎn)生季節(jié)性有效變化的向海界限深度，該深度通常無(wú)海底底床顯著變化，近濱與濱外間無(wú)明顯沉積物交換。充分發(fā)育的岬灣海灘岬灣所發(fā)育的海灘平面形態(tài)基本穩(wěn)定，泥沙物源相對(duì)充足且成獨(dú)立體系，已達(dá)到自我平衡狀態(tài)。4基本要求海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)工程要符合海洋功能區(qū)劃、海洋主體功能區(qū)規(guī)劃、海島保護(hù)規(guī)劃、生態(tài)紅線等國(guó)家和地方相關(guān)區(qū)劃規(guī)劃。4.2海岸地形地貌要求工程區(qū)地形地貌應(yīng)具備海灘發(fā)育的基本條件，或通過(guò)人工構(gòu)筑物塑造適宜海灘發(fā)育的地形地貌環(huán)境。4.3水動(dòng)力要求近岸波浪動(dòng)力適宜，具備海灘發(fā)育的基本條件，波浪動(dòng)力和潮汐動(dòng)力的耦合作用下適宜于形成不同類型海灘形態(tài)。具有海水浴場(chǎng)功能的海灘，近岸水質(zhì)應(yīng)不低于GB3097規(guī)定的第二類海水水質(zhì)的要求。3具有旅游景觀功能的海灘，近岸水質(zhì)應(yīng)不低于GB3097規(guī)定的第三類海水水質(zhì)的要求。4.5海灘養(yǎng)護(hù)壽命海灘養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)壽命不低于5年。海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)流程包括前期基礎(chǔ)調(diào)查、工程分析、工程設(shè)計(jì)、工程施工、后期監(jiān)測(cè)等，具體流程按照?qǐng)D1的要求。前期基礎(chǔ)調(diào)查與資料收集前期基礎(chǔ)調(diào)查與資料收集物確定海灘養(yǎng)護(hù)或修復(fù)目標(biāo)和內(nèi)容海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)工程基礎(chǔ)方案平面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)養(yǎng)灘沉積物設(shè)計(jì)輔助工程設(shè)計(jì)數(shù)值、物理模型預(yù)測(cè)養(yǎng)灘壽命內(nèi)補(bǔ)沙流失量后期監(jiān)測(cè)地形地貌分析、近岸動(dòng)力和泥沙運(yùn)動(dòng)數(shù)值分析岸灘和提出針對(duì)性工程方法人類活動(dòng)和海岸演變地形地貌與工程地質(zhì)力環(huán)境水水質(zhì)優(yōu)化改進(jìn)工程分析工程設(shè)計(jì)工程施工圖1海灘養(yǎng)護(hù)和修復(fù)基本流程6工程前期調(diào)查與資料收集6.1海岸動(dòng)力環(huán)境獲取海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程區(qū)近岸動(dòng)力特征，用于工程方案數(shù)值模擬分析與設(shè)計(jì)。所需資料的基本內(nèi)容及要求見(jiàn)表1。4表1海岸動(dòng)力環(huán)境調(diào)查基本項(xiàng)目及要求內(nèi)容觀測(cè)時(shí)間近5年內(nèi)不少于1年的連續(xù)觀測(cè)觀測(cè)時(shí)間近2年內(nèi)大、小潮共2次不少于25h全潮連續(xù)觀測(cè)近岸平行海岸線布設(shè)，觀測(cè)站不少于3站，密度懸沙觀測(cè)時(shí)間近2年內(nèi)大、小潮共2次不少于25h全潮連續(xù)觀測(cè)觀測(cè)時(shí)間近5年內(nèi)不少于1年的連續(xù)觀測(cè)風(fēng)觀測(cè)時(shí)間區(qū)域海平面注：調(diào)查中涉及的水深基面均為當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫妗?.2岸灘和近岸沉積物表2海岸沉積物調(diào)查基本內(nèi)容及要求內(nèi)容變化監(jiān)測(cè)取樣時(shí)間變化監(jiān)測(cè)工程區(qū)由閉合深度向陸采樣密度逐漸增大，不少于10個(gè)/km2厚度調(diào)查注：表中涉及的水深和高程基面均為當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫妗?6.3地形地貌與工程地質(zhì)獲取海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程區(qū)岸灘地形地貌和工程地質(zhì)特征，用于數(shù)值模擬分析、工程方案設(shè)計(jì)和輔助構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所需資料的基本內(nèi)容及要求見(jiàn)表3。表3海岸地形地貌與工程地質(zhì)調(diào)查基本內(nèi)容及要求內(nèi)容測(cè)量范圍海灘養(yǎng)護(hù)或修復(fù)區(qū)域岸線向海延伸至7m等深線以深(或閉合水深以深)時(shí)效要求岸灘剖面監(jiān)測(cè)測(cè)量范圍近2年內(nèi)不少于1年周期，不低于每季度1次，臺(tái)風(fēng)作用后加測(cè)岸線變化監(jiān)測(cè)測(cè)量范圍近2年內(nèi)不少于1年周期，不低于每季度1次，臺(tái)風(fēng)作用后加測(cè)調(diào)查范圍注：表中涉及的水深和高程基面均為當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫妗?.4潮間帶底棲生物獲取海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程區(qū)潮間帶底棲生物本底特征，開展工程建設(shè)對(duì)生物的影響分析。所需資料的基本內(nèi)容及要求見(jiàn)表4。表4潮間帶底棲生物調(diào)查基本內(nèi)容及要求底棲動(dòng)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)及其水通常在高潮區(qū)布設(shè)2站、中潮區(qū)布設(shè)3站、在灘面較窄的潮間帶，在高潮區(qū)布設(shè)1站、中潮區(qū)布設(shè)調(diào)查周期調(diào)查時(shí)間或在大潮期間進(jìn)行低潮區(qū)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(gè)樣方；在生物密集區(qū)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(gè)樣方至8個(gè)樣進(jìn)行定性取樣與觀察，定性取樣在高潮區(qū)、中潮區(qū)和低潮區(qū)至少分別取1個(gè)樣品66.5近岸海水水質(zhì)獲取海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程區(qū)水質(zhì)情況，用于工程目標(biāo)定位分析和環(huán)境質(zhì)量分析。所需資料的基本內(nèi)容及要求見(jiàn)表5。表5近岸海水水質(zhì)調(diào)查基本內(nèi)容及要求調(diào)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(dòng)和海岸演變獲取海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程區(qū)及毗鄰區(qū)域人類活動(dòng)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(shè)計(jì)。所需資料的基本內(nèi)容及要求見(jiàn)表6。表6人類活動(dòng)和海岸演變調(diào)查內(nèi)容及要求圍墾填海范圍工程區(qū)內(nèi)及毗鄰區(qū)域不小于2km的影響范圍內(nèi)內(nèi)容圍墾區(qū)域范圍、圍墾時(shí)間范圍工程區(qū)及毗鄰區(qū)域2km內(nèi)內(nèi)容范圍內(nèi)容范圍內(nèi)容范圍內(nèi)容入海河口范圍對(duì)工程區(qū)有影響的入海河流河口區(qū)內(nèi)容75年再養(yǎng)護(hù)周期)岸線演化模型預(yù)測(cè)(見(jiàn)7.6),合理設(shè)計(jì)補(bǔ)沙區(qū)域及岸線形態(tài)。射主波向與丁壩之間的交角δ為100°~110°;丁壩在水中的長(zhǎng)度以岸線至破波點(diǎn)距離的40%～60%為其設(shè)計(jì)應(yīng)遵循離岸堤背后養(yǎng)護(hù)海灘的岸線變化與影響因素之間的相互關(guān)系，其關(guān)系式見(jiàn)8推薦潛堤平均低潮位時(shí)透射系數(shù)為0.2～0.3,潛堤波浪透射系數(shù)與堤頂在計(jì)算水位以上的高7.3.3人工構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)灘肩高程=設(shè)計(jì)水位(20年重現(xiàn)期)+波浪爬高 (2) (3)海灘修復(fù)工程短周期演變模擬，代表性模型有UNIBEST-TC,CROSS,XBeach,SBEACH,97.7補(bǔ)沙量計(jì)算通過(guò)設(shè)計(jì)的養(yǎng)護(hù)與修復(fù)海灘地形和原始海灘地形之間的體積差異來(lái)計(jì)算需要填充沙體方量，施工補(bǔ)沙量需要考慮施工過(guò)程以及海灘養(yǎng)護(hù)后的沙體的自然調(diào)整和流失，推薦實(shí)際施工補(bǔ)沙量為理論計(jì)算補(bǔ)沙量的1.3倍～1.5倍。8工程施工8.1施工準(zhǔn)備施工單位開工前應(yīng)做好施工條件的踏勘工作，對(duì)合同或設(shè)計(jì)文件進(jìn)行深入研究并應(yīng)結(jié)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(xiàn)場(chǎng)做好安全警示工作。8.2填沙方式填沙方式主要有干灘補(bǔ)沙、灘面補(bǔ)沙、水下補(bǔ)沙和沙丘補(bǔ)沙等四種，其基本特點(diǎn)見(jiàn)附錄C,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，實(shí)際施工也可以選擇二者的結(jié)合。8.3人工構(gòu)筑物施工海岸工程和水工建筑的施工要求應(yīng)符合SL260的規(guī)定。8.4質(zhì)量控制8.4.1施工質(zhì)量管理控制海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程施工相關(guān)質(zhì)量管理工作要求應(yīng)符合GB/T50430的規(guī)定。8.4.2填沙質(zhì)量控制同一沙源，每1000m3取1組3個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試，砂樣沉積物平均粒徑應(yīng)符合7.5.2的要求。8.4.3填沙形態(tài)質(zhì)量控制填沙形態(tài)質(zhì)量控制測(cè)量按表3岸灘剖面地形監(jiān)測(cè)的要求進(jìn)行，填砂后灘面形態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)高誤差不大于±100mm,與設(shè)計(jì)坡度值誤差不大于±10%。8.4.4人工構(gòu)筑物驗(yàn)收輔助海岸工程及其他水工建筑質(zhì)量控制應(yīng)符合JTS257的規(guī)定。9后期監(jiān)測(cè)9.1海灘和近岸剖面監(jiān)測(cè)海灘和近岸剖面監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括岸灘剖面、水下地形和岸線位置，通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比獲取海灘沖淤變化特征，確定海灘養(yǎng)護(hù)周期。監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和要求見(jiàn)表7。表7海灘養(yǎng)護(hù)工程岸線、剖面監(jiān)測(cè)及其要求測(cè)量范圍養(yǎng)灘區(qū)后濱向海至平均大潮低潮線盡量確保后監(jiān)測(cè)剖面與養(yǎng)灘前剖面相互重合，剖面垂直水邊施工后半年內(nèi)1次/月，臺(tái)風(fēng)作用后加測(cè)測(cè)量范圍由岸灘監(jiān)測(cè)剖面的原點(diǎn)，垂直岸線布設(shè)，方向延伸向海，密度不少于4條/km測(cè)量范圍養(yǎng)灘區(qū)所在的海岸單元范圍內(nèi)海岸線施工后第一年，不低于每季度1次，臺(tái)風(fēng)作用后加測(cè)注：表中涉及的水深和高程基面均為當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫妗?.2沉積物變化監(jiān)測(cè)沉積物變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括海灘沉積物和海底沉積物監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比獲取沉積物分布及變化特征，記錄養(yǎng)護(hù)用沙和天然沙融合所需時(shí)間，用于海灘養(yǎng)護(hù)時(shí)改進(jìn)用沙參數(shù)。監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和要求見(jiàn)表8。表8海灘養(yǎng)護(hù)工程沉積物變化監(jiān)測(cè)及其要求取樣時(shí)間原則上與人工養(yǎng)灘后地形變化監(jiān)測(cè)同步表面采挖，樣品量不少于500g工程區(qū)由海向陸采樣密度逐漸增大，不少于10個(gè)/km2原則上與人工養(yǎng)灘后地形變化監(jiān)測(cè)同步9.3水動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)水動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括波浪、海流和懸沙，通過(guò)前期調(diào)查結(jié)果和監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，分析海灘養(yǎng)護(hù)工程建設(shè)對(duì)局部動(dòng)力環(huán)境的影響。監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和要求見(jiàn)表9。表9海灘養(yǎng)護(hù)工程動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)及其要求觀測(cè)時(shí)間工程完成后不少于1年的連續(xù)觀測(cè)觀測(cè)時(shí)間懸沙觀測(cè)時(shí)間注：表中涉及的水深和高程基面均為當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫妗?.4水質(zhì)監(jiān)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容遵守GB3097的規(guī)定。通過(guò)監(jiān)測(cè)獲取近岸水質(zhì)變化特征，分析工程開展產(chǎn)生的影響，指導(dǎo)海灘的管理。監(jiān)測(cè)的要求見(jiàn)表5。9.5潮間帶底棲生物監(jiān)測(cè)通過(guò)工程完成后底棲生物監(jiān)測(cè)結(jié)果與前期調(diào)查資料對(duì)比，分析工程的開展對(duì)底棲生物群落的影響，及工程完成后的恢復(fù)情況。監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和要求見(jiàn)表10。表10潮間帶底棲生物監(jiān)測(cè)及其要求底棲動(dòng)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)及其水平通常在高潮區(qū)布設(shè)2站、中潮區(qū)布設(shè)3站、低潮區(qū)1站或2站；在灘面較短的潮間帶，在高潮區(qū)布設(shè)1站、中潮區(qū)布設(shè)3監(jiān)測(cè)時(shí)間潮間帶生物采樣必須在大潮期間進(jìn)行；或在大潮期間進(jìn)行低潮區(qū)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(gè)進(jìn)行定性取樣與觀察，定性取樣在高潮區(qū)、中潮區(qū)和低潮區(qū)至少9.6監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)估根據(jù)9.1～9.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)工程實(shí)施后的效果進(jìn)行評(píng)估，對(duì)施工質(zhì)量和工程基礎(chǔ)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)并給出具體建議。9.7海灘再養(yǎng)護(hù)要求當(dāng)海灘修復(fù)填沙流失量超過(guò)50%時(shí)須進(jìn)行再養(yǎng)護(hù)補(bǔ)沙。(資料性附錄)養(yǎng)護(hù)和修復(fù)海灘剖面設(shè)計(jì)A.1設(shè)計(jì)公式養(yǎng)護(hù)和修復(fù)海灘剖面設(shè)計(jì)推薦遵循Dean(1977)的海灘平衡剖面計(jì)算公式見(jiàn)式(A.1)～式(A.3):h=Ay2/:A=0.067,0.o=14Dl.h——相對(duì)平均大潮高潮線的深度，單位為米(m);A——海灘剖面尺度系數(shù)；o——泥沙沉降速度，單位為米每秒(m/