福州平潭岛

潮汐作用下的海滩风沙运动若干特征研究r——以福建平潭岛

远垱澳海滩为例

何岩雨;刘建辉;蔡锋;李柏良;王立辉;周昌懋

【摘nba第一中锋 要】海岸风沙是海岸带陆-海-气相互作用的突出产物.本文通过福建平潭岛远

垱澳海滩风沙全环境要素观测,从海滩风沙垂向分布、滩面风沙起动和搬运等方面,

探讨并总结自然海滩潮汐动态作用下的风沙运动过程.主要研究结论为:(1)海滩湿沙

表面风沙流绝大部分(98.9％)在离滩面30cm高度层内运动,不同粒径组沙粒的垂

向分布形式不同;(2)潮汐旋回中的海滩起沙风速显著高于同等粒径内陆沙漠地区,其

变化过程主要为滩面平均表层湿度与风区长度相互"博弈"的结果;(3)海滩风沙输送

量主要受风速、滩面平均表层湿度与风区长度耦合作用,涨落潮不同阶段输沙量变

化的主导影响因素不同;(4)"干沙起动+湿沙表面传输"为典型的海滩风沙搬运模式

之一,滩面风沙运程较短,总体呈"接力"式特征向海岸前缘沙丘搬运.

【期刊名称】《海洋学报（中文版）》

【年(卷),期】2018(040)009

【总页数】13页(P90-102)

【关键词】潮汐;海滩风沙;垂向分布;起动;搬运

【作者】何岩雨;刘建辉;蔡锋;李柏良;王立辉;周昌懋

【作者单位】福州大学土木工程学院,福建福州350108;国家海洋局海岛研究中心

海岛保护处,福建平潭350400;国家海洋局海岛研究中心海岛保护处,福建平潭

350400;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;西交利物浦大学环境科学

系,江苏苏州215123;福州大学土木工程学院,福建福州350108;福州大学土木工

程学院,福建福州350108;国家海洋局海岛研究中心海岛保护处,福建平潭

350400

【正文语种】中文

【中图分类】P737.1

1引言

海岸带是陆-海-气交互作用的特殊地带，海岸风沙正是这种相互作用的突出产物

[1]。对海岸风沙的研究不仅有助于阐明海岸带的动力结构、特征以及砂质海岸的

演化进程，同时能为新兴海港建设、滨海旅游开发等新时代海洋开发建设中海岸风

沙灾害的防护提供科学依据。我国关于海岸风沙问题的大规模研究始于20世纪

80年代，主要是借鉴内陆沙漠地区的研究内容、技术和方法，研究成果体现于海

岸一月的英文怎么读 沙丘沉积特征[2-3]、成因机制[4-5]、区域性海岸沙丘发育模式[2，6-7]以及海

岸沙丘移动特征[8-9]、风沙流结构[10-12]、风沙沉积物特征[13]等方面。与内陆

沙漠地区的风沙活动不同，海岸风沙有其独特的环境特征，其中最主要的特征即波

浪和潮汐作用。波浪作用影响下的海滩-海岸沙丘相互作用模式近年来逐步受到重

视[14-15]，但关于潮汐作用影响下的海滩风沙运动过程，目前国内仍未见相关研

究报道。国外对海滩风沙运动过程中的表层湿度和风区效应展开较多研究，如

Jackson和Nordstrom[16]根据风速、沙源区的不同提出海滩湿沙表面风沙运动

的4种模式，Wiggs等[17]从临界起沙阈值、输沙率两个方面分析海滩表层湿度

动态变化对滩面风沙运动的作用，Bauer和Davidson-Arnot[18]提出综合考虑风

向、海滩地形、风区效应的海滩风沙运动理论框架，Lynch等[19]研究了风区长度

的持续增大对海滩风沙运动的负反馈机制。国外对海滩风沙运动规律的研究逐步深

入，但在潮汐综合影响下的风沙运动过程探索方面，目前仍存在不足。本文针对当

前国内外学者在潮汐对海滩风沙影响关系研究上的薄弱之处，采用野外试验和室内

分析相结合的方法，从海滩风沙流结构以及滩面风沙起动、搬运等方面，探索自然

海滩潮汐动态作用下的风沙运动过程。

2研究区概况

研究区位于福建省平潭岛坛南湾南部的远垱澳海滩(图1)。平潭岛位于台湾海峡西

岸北部，海峡喇叭口强劲的向岸盛行风、来自闽江的丰富沙源供给以及岛上岬湾遍

布的适宜地形空间，塑造了平潭岛尤为典型和极富科研价值的海岛海岸风沙地貌，

是我国不可多得的海岸风沙研究天然试验场。

图1研究区位图Fig.1Locationofstudyarea

受季风环流和台湾海峡“管束效应”影响，平潭岛风力强劲，是中国风力资源最为

丰富的海岛之一。多年平均风速为9.0m/s，年平均风速最大为10.1m/s。多年

月平均风速以11月为全年最大(11.4m/s)，10月和12月的平均风速也分别达到

11.1m/s和11.2m/s，以8月为全年最小(6.7m/s)。据平潭海洋站1980-2003

年风速风向统计资料(图2)可知，平潭年最大风频为NNE向(43%)，次大为NE向

(18%)，SW风和SSW风各占10%、7%；各风向的平均风速以NNE向最大，为

10.9m/s，其次为NE向(10.2m/s)和N向(7.8m/s)。

图2平潭海洋站风玫瑰图(1980-2003年)Fig.2Roplotoflong-term(1980-

2003)winddatafromthePingtanoceanstation

平潭岛多年平均降雨量约1100mm，降雨量季节性差异明显：10月至翌年3月

的月降水量均小于100mm，是全年的旱季，降水量仅占年降水量的26%。旱季

叠加强风、大风天气，使得10月至翌年3月为平潭岛风沙活动的主要季节。

远垱澳海滩位于典型的强潮海岸区。据平潭海洋站1960-2003年资料统计结果，

平潭附近潮汐为正规半日潮，最高潮位为420cm(基面为1985国家高程基准，下

同)，最低潮位为-370cm，多年平均潮位为17cm，平均潮差4.63m。研究区海

滩退潮宽度达300～400m，滩面平缓，坡度约为1∶80～1∶100，滩面沉积物

主要为中砂和细砂。

3试验方法

3.1试验方案

远垱澳“潮汐-海滩风沙”全环境要素观测试验包含气象、潮汐、海滩风沙流、滩

面风沙运动强度以及海滩表层湿度5个观测模块，其中海滩风沙流为独立观测，

其余4项为同步观测。同步观测的起讫时间为2017年3月6日11：35-23：45，

包含1个潮周期旋回。全要素观测试验的平面布置和剖面布置见图3和图4。

海滩地貌单元的风速、风向、空气温度、相对湿度等环境要素采用有线气象站

(VantagePro2)测定，气象站架设于P1(图5a)。三杯式风速仪离地高度2m，观

测和记录的时间间隔为1min，并与风蚀传感器共用一个数据采集器(CR1000)，

实现风况和海滩风沙运动强度的同步测量。

海滩潮汐过程采用GPS-RTK(STONEXS9)测定，每隔1h人工量测潮水沿海滩剖

面上溯的潮冲迹线位置(图4)，并于低潮时段测量剖面地形。由于试验剖面顺海滩

风沙运动方向布置，潮冲迹线至风蚀传感器架设位置(P1)的连线距离即为风区长度。

海滩风沙流为独立观测，采用50路方口集沙仪(BL-DJSQ)测定，集沙仪于2017

年3月7日12：50埋设于P1(图5b)，集沙口正对迎风方向(NNE)。由于集沙仪

每个集沙室容积较小，现场观测时需频繁查看以防塞满，并于2017年3月7日

15：21底层集沙室(0～2cm层)即将填满前收起。室内分析时，首先将不同高度

层样品放入电热鼓风箱中恒温(105℃)烘干24h，取出样品，用精确度0.01g的

电子天平称量干重。样品的颗粒粒径采用激光粒度仪测定，粒径分级根据温特华周记600字初中大全 氏

(Wentworth)粒径分级法。

海滩风沙运动强度采用风蚀传感器(TM-H14-LIN)测定，同气象站、集沙仪一致，

风蚀传感器埋置地点为P1(图5a)。风蚀传感器含头部和基座两部分，头部长14.2

cm，基座长20.8cm，感应环中心高出基顶面7.5cm(图5c)。现场观测时，将基

座埋入沙地中，基顶面与海滩表面齐平，感应环高出于地表，可感测7～8cm高

度范围低速撞击传感器时直径约50～70m的粒子，并输出沙粒的撞击动能和撞

击颗粒数。风蚀传感器观测和记录的时间间隔为1min，并与2m高处的三杯式

风速仪共用一个数据采集器(CR1000)，实现测量上的精准同步。

海滩表层湿度采用现场沙样采集和室内重量含水率测定相结合的方法获得。现场观

测时，P1～P5观测点位的沙样每隔1h采用表层取样器(图5d)分别采集，采集厚

度为表层2mm，潮水淹及定为饱和，潮水退去逐时刮取。表层取样器是由早期

Reginato[20]设计的土壤水分采样器发展而来，其主体结构含一个200

mm(长)200mm(宽)50mm(高)的不锈钢框架以及一片伸延出壁面2mm，可

沿框架前后活动的刮片组成，可便捷刮取海滩表层2mm的沙样。

图3平面布置图Fig.3Layoutoffieldobrvation

3.2风蚀传感器校正

风蚀传感器的两个输出参数为沙粒撞击动能(KE)和撞击颗粒数(SI)，为建立KE、SI

与输沙量间的量化关系，特开展风蚀传感器与简易集沙仪校正实验。校正实验(图

6)于2017年1月23日开展，风蚀传感器的埋设地点为P1。简易集沙仪采用

Sherm无穷小的定义 an等的专利设计[21]，由两个集沙盒叠合而成，每个集沙盒开口10

cm10cm，总集沙高度和面积分别为20cm、200cm2。集沙盒四周用致密尼

龙网裹覆，透气而不过沙。

图4试验剖面与潮位相对位置关系Fig.4Relativepositionofexperimental

profileandtidallevel

图5仪器架设图Fig.5Instrumentsoffieldobrvation

图6风蚀传感器校正实验现场布置图Fig.6Fieldcalibrationofwinderosion

nsor

实验开展前，于室内将手机与电脑时钟进行精度校正(到秒)；实验开展时，在风蚀

传感器进入工作状态后，对照手机时间，采用简易集沙仪随机收集18袋风沙样品。

每次集沙完毕立即将沙样装入自封袋，自封袋上注明编号和采集的起讫时间；室内

分析时，首先将沙样放入电热鼓风箱中恒温(105℃)烘干24h，取出样品，用精度

0.01g的电子天平称量干重。其次，找出风蚀传感器数据记录仪上对应采集时间

段的KE和SI，并采用最小二乘法分别分析集沙量和KE、SI间的相关关系。校正

实验分析结果见图7和表1。

图7集沙量随撞击动能KE(a)、撞击颗粒数SI(b)变化的散点关系Fig.7Scatter

relationshipbetweensandfluxandparticlekineticenergy(a)ornsor

impact(b)表1最小二乘法拟合结果Tab.1Fittingresultbyleastsquare

method

散点关系线性函数多项式函数拟合公式决定系数拟合公式决定系数集沙量-

KEy=0.3509x0.8398y=-610-5x2+0.4159x0.8561集沙量-SIy=1.764

5x0.0357y=-0.0077x2+3.6274x0.5404

由图7可直观判定，集沙量随KE变化的散点分布较为集中，总体呈良好的正相关

态势；由表1进一步明确，集沙量与KE间的量化关系以多项式拟合效果最佳，具

体拟合公式为y=-610-5x2+0.4159x，决定系数为0.8561。

4海滩湿沙表面风沙流垂向分布特征

海滩风沙流独立观测结果显示(图8)，远垱澳海滩湿沙表面的风沙流绝大部分

(98.9%)在离滩面30cm高度层内运动，其中又特别集中分布于0～10cm气流层

内(约占80%)。该结果与吴正等[22]关于沙漠地区的观测结果基本一致，表明潮间

带湿沙下垫面对风沙流垂向分布高度并无明显制约作用。部分研究指出，表面湿度

虽可以捕获部分低能的跃移沙粒而减少输沙，但由湿度导致的床面黏结和硬化反而

会使更多的沙粒反弹，运动到更高处[23-25]。

图8不同高度层内搬运的沙量占总沙量的百分比Fig.8Percentcontentof

aeoliansandatdifferentaltitudes

结合沙样粒度分析结果(图9)，进一步将0～30cm气流层内的风沙搬运量与高度

进行回归拟合，结果表明(图10)，总输沙量随高度呈指数递减分布规律，决定系

数R2高达0.9920；不同粒径组沙粒的输沙量随高度分布的最佳拟合函数不同，

中砂和细砂遵循指数递减分布律，粗砂为幂函数。值得注意的是，挟沙气流中沙量

沿垂线呈负指数的整体分布规律已被多数风洞实验[26-28]和野外观测[29-31]所证

实，但近床面的输沙量分布形式目前仍存在不同见解。以本文观测结果(图10)为

例，总砂及中砂输沙量沿垂线分布的上段符合传统的指数递减分布规律，但近滩面

区(0～2cm)实测输沙量明显偏离拟合值。Butterfield[32]认为，近床面区以上大

部分范围(19mm以上)是作跃移运动的沙粒，跃移形式有利于使输沙量沿垂线呈

指数分布；近床面区(19mm以下)包含作蠕移运动的沙粒，蠕移运动倾向于使输

沙量偏离指数分布而呈幂函数衰减。董玉祥和马骏[10]指出，粗砂的运动集中发生

于受湍流影响的近表层，其输沙量随高度的变化整体满足负幂律关系；细砂多以跃

移形式运动，其输沙量垂线分布是单一指数递减函数；中砂的运动方式存在蠕移和

跃移变化，跃移成分增大则由负幂函数转变为指数函数分布。可见，输沙量垂线分

布形式主要与气流中的沙粒运动形式相联系，而沙粒运动形式又因沙粒粒径的不同

而不同。

图9不同高度层沙样粒度分析结果Fig.9Particle-sizeanalysisatdifferent

altitudes

图10不同粒径组沙粒的输沙量随高度的变化关系Fig.10Verticaldistributionof

differentgrainsizesandsinthewind-sandflow

5海滩风沙起动和搬运特性

远垱澳1个潮周期的海滩风沙全环境要素观测结果(图11)直观反映了潮汐旋回中

海滩风沙活动的阶段性特征：涨潮开始海滩风沙活动逐渐加强，高潮过后风沙活动

骤降，退潮期间仅观测到零星的滩面风沙活动。以下从海滩风沙起动和搬运两方面，

分析远垱澳“潮汐-海滩风沙”作用模式。

图11远垱澳1个潮周期海滩风沙全环境要素观测结果Fig.11Resultofthe

Yuandangaobeachaeoliansandobrvationinonetidalperiod

5.1海滩风沙起动特性

采用TFEM方法确定远垱澳海滩风沙全观测时段和逐时段的起沙风速阈值。

TFEM(TimeFractionEquivalenceMethod)方法最早由Stout和Zobeck[33]提

出，以其客观性和操作简易性等特点在风沙研究领域得以广泛应用。其核心思想为，

海滩风沙处于活跃状态的时间比例等于风速大于临界起沙风速的时间比例；具体操

作方法为，将同步观测所得风沙撞击颗粒序列与风速序列分别从小到大排列，风沙

撞击颗粒数首次出现非零时对应的风速即为起沙风速。计算结果见表2。

表2远垱澳逐时段的海滩风沙起动阈值(风速为2m高处)

Tab.2ThresholdvelocityoftheYuandangaobeachaeoliansand(wind

speedat2mhigh)观测时段起沙风速ut/ms-1总观测时段(1个潮周

期)8.532017年3月6日11:35-12:308.5412:31-13:308.25

续表2观测时段起沙风速ut/ms-113:31-14:308.1614:31-15:308.1515:31-

16:308.3116:31-17:308.6917:31-18:308.7418:31-19:309.3019:31-

20:309.0420:31-21:30无风沙起动观测21:31-22:308.9322:31-23:309.20

由表2可见，远垱澳1个潮周期的海滩风沙起动阈值为8.53m/s。现场调研风沙

沙源区分布时发现，远垱澳海滩风沙为典型的“干沙、二级起动”模式：试验剖面

往海一侧延伸的岬角豁口(图3)处发育有一小规模的海滩，小海滩的滩肩干沙在潮

水退至豁口以下时受强劲的风力吹蚀(干滩不受潮水影响)，顺风向沿海滩湿沙表面

搬运，此为一级起动或原始起动；豁口吹来的风沙在沿潮间带湿沙表面传输的过程

中受滩面湿度的影响往往“动力不足”，陆续在海滩表面落淤。滩面落淤的沙区在

风力作用下再次起动，此为二级起动。采集豁口干滩和潮间带落淤沙区的沙样，通

过沉积物粒度分析测试得其中值粒径分别为0.301mm、0.287mm。对照沙漠地

区沙粒粒径与起动风速关系的观测结果(表3)发现，该两级沙源区的起动风速皆为

5.6m/s，均低于现场实际观测结果8.53m/s。由此说明，远垱澳潮汐旋回中的海

滩起沙风速显著高于同等粒径内陆沙漠地区。

表3沙粒粒径与起动风速的关系(新疆布古里沙漠，起动风速为离地2m高

处)Tab.3Relationshipbetweendimentsizeandthresholdvelocityinthe

BuguliDert，Xinjiang(windspeedat2mhigh)沙粒粒径/mm起动风速

/ms-1沙粒粒径/mm起动风速/ms-10.10～0.254.00.50～1.006.70.25～

0.505.6>1.007.1

注：此表据吴正等[34]。

为进一步探究潮汐旋回中海滩表层湿度与风区长度变化对起沙风速的影响，将滩面

逐时的平均表层湿度、风区长度与逐时的起沙风速(表2)按相同的时间节点进行配

比分析，配比结果见图12。滩面逐时的平均表层湿度为该时段出露于大气中的观

测点位的表层湿度平均值，即潮间带干区的平均表层湿度；风区长度为逐时段潮冲

迹线至风蚀传感器(P1)的连线距离，由于试验剖面顺海滩风沙运动方向布置，该连

线距离即为风区长度。

图12滩面平均表层湿度、风区长度与起沙风速的配比关系Fig.12Changing

processofbeachaveragesurfacemoisture，fetchlengthandthreshold

velocity

图12直观反映了滩面平均表层湿度、风区长度在起沙风速变化过程中的“博弈”

作用，按起沙风速变化过程可分为3个阶段：阶段①(12：30-15：30，涨潮前期)，

潮间带出露于大气中的部分受表面风干作用，平均表层湿度逐步降低。下垫面的逐

渐风干降低了湿沙表面对落淤沙区的黏聚力，减小了海滩风沙二次起动和传输的阻

力，因此起沙风速随表层湿度的降低而逐步下降。与此同时，该阶段风区长度随潮

位的上升有明显缩减，起沙风速不增反降的变化规律说明阶段①海滩风区长度仍大

于滩面起沙临界风区长度，海滩平均表层湿度是为阶段①风沙起动的主导影响因素；

阶段②可进一步细分为15：30-16：30(涨潮后期)和16：30-19：30(退潮前期)

两个子时段，15：30-16：30潮间带未被淹及的部分仍处于较低的含水状态，而

起沙风速却有较为明显的上升(由8.15m/s增至8.31m/头像男生动漫 s)，由此推测该时段海滩

风沙起动的主导影响因素非表层湿度，而是潮水的持续上涨导致滩面风区长度小于

海滩风沙起动的临界风区长度所致。进一步推测，远垱澳海滩起沙临界风区长度介

于15：30-16：30之间，即72～126m。16：30-19：30时段潮水逐步退去，

随着潮位的下降，出露于大气中的高含水率滩面不断扩增，且尚未进行充分的风干

作用，因此滩面平均表层湿度呈上升趋势。受高含水率下垫面扩增影响，海滩风沙

的起动和传输过程受到抑制，起沙阈值不断增大；阶段③(19：30-22：30，退潮

后期)潮水已充分退去，海滩表面逐渐风干，表层沉积物湿度逐步下降，起沙阈值

随之降低。值得注意的是，不论是哪个阶段，起沙风速皆高于8.0m/s，远大于同

等粒径内陆沙漠地区观测值5.6m/s，说明潮汐旋回中海滩湿沙表面的平均表层湿

度、风区长度变化，尤其是表层湿度，对海滩风沙起动具有明显的抑制作用。

5.2海滩风沙搬运特性

5.2.1输沙量随时间的变化

采用3.2节校正所得集沙量与沙粒撞击动能KE的拟合关系y=-610-5x2+0.415

9x，结合海滩风沙流垂向分布特性(0～20cm高度层内含沙量占95.5%)，将远垱

澳研究区海滩风沙逐分的沙粒撞击动能换算成相应的单宽输沙量(图13)。以1h

为间隔，累计图13中逐分的单宽输沙量，并结合潮间带干区平均表层湿度、风区

长度以及风速(2m高处)等观测数据，展开各环境要素相同时间节点的配比分析

(图14)。

图13沙粒撞击动能观测数据与单宽输沙量计算结果Fig.13Obrvationdataof

particlekineticenergyandcalculatingresultofsandfluxofunitwidth

图14潮间带干区平均表层湿度、风区长度、平均风速(2m高处)与单宽输沙量的

配比关系Fig.14Changingprocessofbeachaveragesurfacemoisture，

fetchlength，averagewindspeedandsandfluxofunitwidth

图14直观反映了海滩表层湿度、风区长度及风速在输沙量变化过程中的“博弈”

作用，按单宽输沙量变化过程可分为3个阶段：阶段①(12：30-14：30，涨潮前

期)，单宽输沙量随滩面平均湿度的下降、平均风速的上升逐步增大，海滩风区长

度虽随潮位的上升有明显缩减，却仍大于海滩起沙临界风区长度，对滩面输沙构不

成影响；阶段②可进一步细分为14：30-16：30(涨潮后期)和16：30-18：30(退

潮前期)两个子时段，14：30-16：30时段海滩干区的平均湿度有较为明显下降

(由8.7%降至5.0%)，单宽输沙量不增反降的变化规律说明，该阶段表层湿度非海

滩输沙的关键影响因素，而是风区长度的持续缩减、平均风速的逐步降低导致输沙

量的下降。16：30-18：30时段，平均风速的持续下降、干区平均湿度的显著上

升成为单宽输沙量下降的主导因素，风区长度虽随潮位的下降有所增加，却无法改

变海滩输沙整体的下降趋势；阶段③(18：30-22：30，退潮后期)，受低风速和高

含水率滩面双重制约，单宽输沙量直降为0。值得注意的是，海滩输沙量的上述变

化过程基本符合5.1节起沙风速的变化趋势，但两者变化转折的时间点有不同。究

其原因，输沙量是一个综合指标，不仅受海滩表层湿度、风区长度影响，很大程度

还受风速控制，而起沙风速与风速无关。以涨潮时段为例，14：30为风速变化的

转折点(图14)，随着风速的下降，输沙量有即刻的回落响应，而起沙风速主要受

表层湿度和风区长度控制，呈延迟响应特征，延迟1h直至15：30过后才有明显

的上升趋势(图12)。

5.2.2搬运形态

如5.1节所述，远垱澳研究区海滩风沙分原始起动和再次起动，为典型的干沙起动

并沿湿沙表面传输模式。滩面风沙运程较短，总体呈“接力”式特征向海岸前缘沙

丘搬运。接力式搬运形态最明显的特征即整个潮间带风沙落淤痕迹随处可见(图

15)，或成斑块状，或成舌状，且随海滩表层湿度的降低，落淤沙区有逐渐连接成

片趋势。

图15潮间带湿沙表面风沙落淤形态Fig.15Sedimentationmorphologyof

aeoliansandinintertidalzone

受潮汐影响，远垱澳海滩风沙的这种接力式的搬运行为呈明显的周期性，滩面斑块

状或舌状沙区随潮水涨落不断重复着“形成-发展-打破-消失-再形成和再发展”的

循环过程。尽管受潮水周期性上涨的制约，远垱澳研究区一个潮周期的海滩风沙搬

运量还是相当可观的：累计图13中逐分的单宽输沙量，得远垱澳研究区一个潮周

期的单宽输沙量为360kg/m。值得注意的是，实际海湾或海滩风沙场并非均匀分

布，360kg/m的海滩风沙搬运量仅适用于本文所选定的海滩研究区域，不适用于

整个海湾或海滩的风沙搬运量估计。

6结论

本文通过福建平潭岛远垱澳海滩风沙全环境要素观测，从海滩风沙垂向分布、滩面

风沙起动和搬运等方面，探讨自然海滩潮汐动态作用下的风沙运动过程。主要研究

结论如下：

(1)海滩湿沙表面的风沙流绝大部分(98.9%)在离滩面30cm高度层内运动，其中

又特别集中分布于0～10cm气流层内；滩面风沙流总输沙量随高度整体呈指数递

减分布规律，不同粒径组沙粒输沙量随高度分布的函数形式不同，中砂和细砂为指

数函数，粗砂为幂函数。

(2)潮汐旋回中的海滩起沙风速(8.53m/s)显著高于同等粒径内陆沙漠地区(5.6

m/s)，其变化过程主要为滩面平均表层湿度与风区长度相互“博弈”的结果：涨

潮前期，平均表层湿度为风沙起动的主导影响因素，滩面风区长度虽随潮位的上升

有所缩减，却仍大于海滩起沙临界风区长度；涨潮后期，风区长度起主导作用，潮

水的持续上涨导致滩面风区长度小于海滩起沙临界风区长度(72～126m)；整个退

潮时期，平均表层湿度起主导作用。

(3)海滩风沙输送量主要受风速、滩面平均表层湿度与风区长度耦合作用，涨落潮

不同阶段输沙量变化的主导影响因素不同：涨潮前期，滩面平均表层湿度的下降、

平均风速的上升为输沙量增大的主导因素；涨潮后期，风区长度的持续缩减、平均

风速的逐步降低为输沙量减小的主导因素；整个退潮时期，输沙量受风速和滩面平

均表层湿度双重制约直降为0。

(4)“干沙起动+湿沙表面传输”为典型的海滩风沙搬运模式之一，滩面风沙运程较

短，总体呈“接力”式特征向海岸前缘沙丘搬运。受潮汐影响，海滩风沙的这种接

力式的搬运行为呈明显的周期性，滩面斑块状或舌状沙区随潮水涨落不断重复着

“形成-发展-打破-消失-再形成和再发展”的循环过程。

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