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港口航道与海岸工程-海岸工程学 知识点总结 复习资料

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第一章

海岸线(coastline ):海洋与陆地的交界线称为海岸线。

海岸带定义:海洋与陆地相接的地带,是自然界水圈、岩石圈、大气圈和生物圈四个圈层相

互作用最频繁、最活跃之处,具有独特的兼有海、陆两种不同属性的环境特征

组成:潮上带、潮间带和潮下带

海岸:由后滨、前滨、外滨组成。

海岸类型:基岩海岸,砂砾质海岸,泥沙质海岸,生物海岸。

我国海岸带的环境特征:

1、灾害性天气频繁

2、大陆与海洋作用强烈

3、人类活动影响显著

海岸线冲淤变化的影响因素:1.长期因素:海平面上升影响或地面沉降引起岸线蚀退。

2.短期因素:波浪、沿岸流、潮流、人类活动等

我国海岸防护和围海工程现状:海岸防护:保护海岸线免遭波浪,水流的侵蚀和防止风暴潮

对滨海地区的袭击。工程包括:海堤、护岸和保滩促淤等工程

第二章

海岸动力要素:波浪,潮汐。

设计波浪:在确定波浪对各种不同类型海岸工程建筑物的作用力时,定义的一个合理的代表

意义的波浪要素。设计波浪的波浪要素中最重要的是波高。

有效波或1/3大波:波群或全部观测记录中,按波高大小顺序,就相当于总数的1/10的大

波及对应其波高的周期,进行平均得到的波浪,称为有效波,并以H1/3 或Hs 和T1/3或Ts

表示。

潮汐定义:海水在天体引潮力的作用下所产生的周期性运动。习惯上将海水铅直向涨落称潮

汐,而海水在平方向的流动称潮流。

设计潮位(水位):设计潮位是指港口水工建筑物在正常使用条件下的潮位(水位)。

设计高水位应采用高潮累积频率10%的潮位,简称高潮10%;设计低水位应采用低潮累积

率90%的潮位,简称低潮90%。

极端潮位的标准

我国《海港水文规范》中规定,采用年频率统计的方法推求50年一遇的高、低潮位作

为极端水位。

海堤:在河口、海岸地区,为了防止大潮的高潮和风暴潮的泛滥及其伴随风浪的侵袭造成土

地淹没,在沿岸原有地面上修筑的一种专门用来挡水的建筑物。

海堤规划和布置原则:1、统一规划、综合利用。2、注意生态环境3、多方案比选4、堤轴

线避免过多曲折5、海堤设计标准按实际用途和当地地质情况合理确定

海堤设计需要解决的三个问题:1水文动力要素的确定。2结构的确定。3地基的处理

1)海堤设计标准2)设计潮位的确定3)设计波要素的确定

重现期(T ):大于或等于某一潮位的潮水在较长时期内重复出现的平均时间间隔,常以多

少年一遇表达。

频率(P ):大于或等于某一潮位出现的频率。

二者的关系:T=1/P

海堤断面型式:按海堤临水面外形特点来区分,海堤可以分为斜坡式,陡墙式,混合式海堤。

断面形式选择:地质条件较差、堤身相对较高的堤段,海堤断面宜选择斜坡式;

1/313%H H ≈1/104%H H ≈

地基条件较好、滩涂面较高的堤段,或者有软弱土层存在,但经地基加固处理后在经济上合

理的堤段,海堤断面宜选择陡墙式;

地质条件较差、水深大、受风浪影响较大的堤段,海堤断面宜选择混合式。

海堤基本断面的确定:1 堤顶高程,2 堤顶宽度,3 堤身边坡。

堤顶高程具体确定方法:

注:堤顶高程需高出设计高潮位1.5~2m 。

海堤的构造:堤顶及防浪墙,护坡,护坡垫层,护坡基脚,防护墙。

护坡的主要作用:保护堤身填土免受风浪、潮流的冲刷,同时防止雨水的侵蚀.

护坡基脚主要作用: 支撑护坡体,防止其沿堤坡面发生滑坡,同时保护坡脚,免受波浪作用下

可能出现的强烈冲刷.

反滤层作用:防止堤身土的在波浪渗流作用下流失,并且做护面基础。

海堤设计:1 波浪在堤坡上爬高计算 2 护坡计算 3 防护墙稳定计算 4 防浪胸墙稳定计算

5 海堤抗滑稳定计算

6 地基沉降计算

7 软土地基加固

8 海堤防渗和堵漏

爬高计算的目的:确定堤顶高程(非常重要)

海堤越浪量:指1m 单位宽度海堤上每秒钟波浪翻越海堤的水量。其单位为

防护墙稳定计算

A 墙身抗倾复稳定性计算

B 墙身整体沿墙底面或墙身沿各水平缝的抗滑稳定性计算

C 施工期间,防护墙稳定性

D 防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定

E 地基稳定计算

河流水库护岸与海岸护岸的区别

1: 水流、地下水渗流

2: 波浪、潮流、台风暴潮

护岸和海堤的区别: 天然岸坡人工加固;

岸滩堆筑防潮挡浪建筑物。 第三章 防波堤

防波堤:对于建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口,为防御波浪对港域的侵蚀而建造的用于

掩护水域的一种结构物。

防波堤的功能:1 防御波浪、冰棱的袭击, 保证港内水域的平稳;

2 阻拦泥沙,减少港内淤积,保证港内水深;

3堤的内侧可兼作码头。

防波堤的分类:按平面形式:突堤,岛堤,组合堤

P p F Z h R A

=++p m p Z --设计频率为的堤顶高程();p m p h --设计频率为的高潮位();2%13%F R F --按设计波浪计算的累积频率为的波浪爬高值(m );

不允许越浪时取F=,允许部分越浪时F=;

A --安全加高值(m )

按结构形式:重型防波堤(斜坡式,直立式,混合式)

轻型防波堤(透空式,浮式,压气式,水力式)

防波堤的布置包括:(1)防波堤的平面布置;

(2)防波堤的口门布置;

(3)防波堤的轴线布置;

斜坡式:由堤心石、护面和护底组成(一般)

优点:a、消浪功能好,波浪大部分不反射;

b、对地基承载要求不高,损坏后易修复;

c、施工容易,一般不需大型起重设备,便于就地取材。

缺点:a、护面块石易被波浪冲走,需经常维修,增加后期费用;

b、堤两侧不能直接做系靠船舶的码头之用;

适用范围:适用于水深不大(<10-20m),当地材料价格便宜,地基较软的情况。直立式:一般由墙身、上部结构和基础组成。临港和临海两侧均为直立墙,底部基础多采用抛石基床,水下墙身一般采用混凝土沉箱。

优点:a、与斜坡式相比,材料用量少;

b、不需要经常维修;

c、堤内侧可兼作码头,适用方便。

缺点:a、波浪反射大,消浪效果差,可能影响港内水域平静;

b、堤前水深小于波浪的破碎水深时,波浪将破碎,对堤前产生很大的动水压力,需加大堤身宽度和需要护底措施,增大造价;

c、地基应力大,对不均匀沉降敏感;

d、一旦破坏,修复困难

适应范围:a、水深较大(大于破碎水深,使波浪不破碎);

b、地基坚实;承载力大。

防波堤的设计条件:自然条件,使用条件,材料条件,施工条件。

斜坡堤的断面设计:1 断面尺寸2 构造3 稳定性计算(断面稳定性、块石稳定性、胸墙稳定性、地基稳定性等)

斜坡式防波堤的结构形式:1抛石防波堤2砌石防波堤3人工块体护面防波堤

直立式防波堤的结构形式:钢筋混凝土沉箱式

普通混凝土方块式

巨型混凝土方块式

大直径圆筒式

波浪对海工建筑物的作用

直墙式建筑物的波态:1立波,2近破波,3远破波

立波作用力:浅水立波法森福罗简化法插值法欧拉坐标一次近似法合田良实法

破波作用力:远破波作用力近破波作用力

立波:波浪将在墙面上完全反射,反射波与入射波相叠加形成的波。

远破波:在墙前半波长或稍远处发生破碎的波浪,称为远破波。

近破波:在墙面或其附近发生破碎的波浪,称为近破波。

浅水立波法条件:当;d/L=0.05-0.12时,可采用浅水立波法计算直墙式建筑物上波峰作用力和波谷作用力。

立波形成条件:进行波的波峰线与直立墙的轴线大致平行;

墙长大于一倍波长;

墙前有足够的水深。

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