[发明专利]利用自然能量在海滩促淤固砂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及海岸工程中的促淤固砂方法，属于围海造地技术。

背景技术

地球表面有海洋和陆地两个基本单元，海岸线即是陆地与海洋的分界线。海岸线分为岛屿岸线和大陆岸线两种。世界上的加拿大、印度尼西亚、俄罗斯、澳大利亚都有长长的海岸线！中国海岸线总长度3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，共有大小岛屿5000多座，岛屿岸线总长1.4万多公里。

海岸线从形态上看，有的弯弯曲曲，有的却像条直线，各有其形成的机理。由于地壳的运动、冰川的影响、气温变化等因素，引起海水的侵入或海水的后退现象，海岸线会随之发生很大的变化，而且还是不断地发生着变化。如中国的天津市，在公元前还是一片大海，那时海岸线在河北省的沧县和天津西侧一带的连线上，经过2000多年的演化，海岸线向海洋推进了几十公里。当然，有时海岸线也会向陆地推进。仍以天津为例，在地质年代第四纪中(距今100万年左右)，这里曾发生过两次海水入侵，当两次海水退出时，最远的海岸线曾到达渤海湾中的庙岛群岛。但经过100万年的演化，现代的海岸线向陆地推进了数百公里。

在地球北极和南极地区，陆地和高山上覆盖着数量巨大的冰川，如果全球气温激剧上升，世界上这些冰川都融化了，冰水流入大海，那么海平面就会升高十几米，海岸线就会大大地向陆地推进；相反，如果气温相对下降，则冰川又扩展加厚，海平面就会渐趋降低，海岸线就会向海洋推进。海岸线的变化还受到入海河流中泥沙的影响，由于河水带来的泥沙沉积，使海岸线也不断地向海洋推进。

在地球表面的海岸线，不管是岛屿岸线，还是大陆岸线，特别是在潮间带上，存在着大量的自然能量，有潮汐能、太阳能、风能等等。这些自然能量都可以为海上滩涂潮间带促淤固砂所利用。利用自然能量在海上滩涂促淤固砂，就是采取有效措施，巧妙利用这些能量，促使泥砂的沉积，来提高涂面高程扩展陆地，使海岸线向海洋推进的方法。促淤固砂围垦滩涂是把海边潮间带广阔的软泥沙地进行开发加以综合利用的过程，是扩大和保住陆地面积的有效途径。

以中国为例，沿海人口稠密，土地面积少，为保障土地面积总量平衡和经济可持续发展，通过围海造地扩大土地面积已成为行之有效的手段。千百年来，沿海各地人民坚持与海奋斗，前赴后继围海筑堤，变沧海为桑田。在滩涂上修筑挡潮堤坝与海争地，中国自秦汉代即已开始，至唐代宋代，已有具相当规模的海塘工程。江苏省的范公堤，杭州湾的钱塘堤，是中国古代筑堤挡潮，保护滨海土地的重大成就。随着围海造地工程长期开展，沿海各省份高滩资源已极少，围垦已向低滩区域发展，低滩区域需要促淤固砂来提高滩涂面的高程。各地有着广阔的海域和漫长的海岸线，这对经济的发展有重要的意义。

21世纪是海洋世纪，开发海洋资源，已成为各国竞争的焦点。世界上一些地少人多的国家也在不断促淤固砂，加强对海涂资源的开发。荷兰从公元11世纪起就在沿海浅滩地区修筑圩堤，使海水所带泥沙淤积成平原。

近几十年来，由于全球气温略有上升，冰川融化，海平面有升高的趋势。世界很多地区的海岸由于种种自然和人为原因，其动力平衡遭到破坏。由于在潮汐波浪频繁作用下，海岸线不断侵蚀后退，滩面高程下降，海岸工程建筑物基础遭到强烈冲刷、破坏，严重影响海岸地区的人类活动及生产。由于珊瑚岛普遍地处温热带海域，地势平坦，在高潮位时被淹没，低潮位时才显露，世界上很多海岛和沿海陆地将消失在海潮风浪之中。由于解决沿海地区土地资源短缺的围海造地，为此对强侵蚀岸段进行保滩促淤工程势在必行。都迫切需要采取促淤固砂提高海滩高程的措施。

通过检索国内外专利文献及相关的数据库，从寻找到的资料可见，很多专家学者的研究，在这一技术领域作出了积极的贡献。但是，未发现在海上滩涂潮间带利用自然能量因势利导，解决促淤固砂、泥沙堆放及人工岛建造方法。

以往的促淤固砂方法通常是打桩、抛石、做促淤坝等，这些都是好方法。但光是利用现有方法来促淤固砂速度缓慢，效果不尽人意；还有很多围垦区域标高普遍在平均低潮位以下，滩涂直接受外海波浪的侵袭，流速、风浪和水深的水域，施工干扰大；很多岛屿，尤其是沙丘和珊瑚岛远离大陆，地处天涯海角，电网遥远，能源和建筑材料缺乏。上述不利因素构成促淤固砂工程相当大的技术难题，投资大、工期长、能源少，给开发海洋工程的实施带来一系列困难。如何开拓海疆，稳定海岸线，如何在海滩潮间带上，利用自然的力量，利用当地的资源，顺水推舟地进行促淤固砂和围海造地，是当今世界海岸工程中迫切需要研究解决的问题。

发明内容