上海海事大学海岸工程学培训资料
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1.海岸动力要素有哪些?对海岸工程有哪些影响?答:波浪、潮汐、潮流、风暴潮、台风、海冰、海啸。
近岸波浪对海岸的压力可达到每平方米30-50t,对海岸工程、沿岸设施的破坏是毁灭性的,有时海岸还会携带大量泥沙进入海港、航道,造成淤塞等灾害,海岸在风暴中被侵蚀的物质一部分被带到水下岸坡堆积起来改变水下沙坝的高度;一部分由沿岸流输移而发育成沙嘴并改变沙嘴方向,同时海岸的韵律地貌也因环流包的强度和大小的变化而有相应的变化,使滩角的间距明显增大,暴风浪过后波浪向岸的质量传输所引起的泥沙向岸输移。
又缓缓地重新塑造成与此时的波浪相适应的海滩形态。
2.海岸的类型以及特点?答:基岩海岸、淤泥质海岸、沙质海岸、三角洲海岸、珊瑚礁海岸、红树林海岸.基岩海岸特点:岸线曲折、岬湾相间,深入陆地的港湾众多,岸滩狭窄;大量的沿岸岛屿常在沿岸和港口一带形成水深流急的通道,使许多港口和深水岸段受到一定程度的掩护;岸滩狭窄、坡度陡、水深大,许多岸段5~10 m等深线逼近岸边。
砂质海岸特征是:岸滩组成物质以砂、砾为主,岸滩较窄,坡度较陡;堆积地貌类型多,常伴有沿岸沙坝、潮汐通道和潟湖,有一定的水深和掩护条件。
红树林海岸特点:分布在低平的堆积海滩上,主要是在背风浪而且正在向海伸展的淤泥质海滩上。
红树林对护岸保滩、促淤助涨、降低沿岸泥沙流容量,维持深水航道等方面都有积极意义。
3.波浪在近岸流水域传播有那些变形现象?为什么?答:浅化、破碎、反射、折射、绕射。
波浪浅水变形开始于波浪的第一次“触底”,这时的水深约为波长的一半,随着水深的减少波长与波速逐渐减小,波高逐渐增大,当深度减小到一定程度时出现各种形式形式的破碎,随着水深变浅,如果波向与海底等深线斜交,波向将发生变化,及产生折射。
波浪在传播中遇到障碍物如防波堤、岛屿或大型墩柱时,出可能在障碍物前产生波浪放射外还将绕过障碍物继续传播,并在掩蔽区发生波浪扩散,这是由于掩蔽区内波能横向传播所造成,称之为折射。
海岸动力学上海海事大学2007106130041. 波浪分类:1按形态分布分规则波和不规则波2按波浪是否破碎分破碎波、未破碎波和破后波3按水深分h/l<0.05为浅水波;0.05≤h/l ≤0.5为有限水深波;h/l>0.5为深水波2. 波浪运动的描述方法:欧拉法、拉格朗日法3. 波理论的简单描述:微幅波理论和斯托克斯波理论(有限水深波理论)4. 波浪描述的参数:(基本参数)空间尺度包括波高H ,振幅a ,波面η,波长L ,水深h ;时间尺度包括波周期T ,波频率f=1/T ,波速c=L/T 。
(复合参数)波动角频率σ=2π/T ,波数k=2π/L ,波陡δ=H/L ,相对水深h/L 或kh5. 波理论假设:1流体是均质和不可压缩的,其密度为常数2流体是无粘性的理想流体3自由水面的压力是均匀的且为常数4水流运动是无旋的5海底水平不透水6流体上的质量力仅为重力,表面张力和柯氏力可忽略不计7波浪属于水平运动,即在xy 平面内做6. 波动方程:拉普拉斯方程 伯努利方程边界条件7. 微服波控制方程: 自由水面波面曲线:η=2H cos(kx-σt);自由表面边界条件:σ2=gktanh(kh)弥散方程 弥散方程:表面波浪运动中角频率σ、波数k ,水深h 之间的相互关系推导:L= π2gT 2tanh(kh);c=π2gT tanh(kh);c 2=kg tanh(kh)——σ=2π/T ;k=2π/L ;c=L/T 8. 迭代法求波长9. 名词解释:弥散(色散)现象:当水深给定是,波的周期越长,波长也越长,这样就使不同波长的波在传播过程中逐渐分散开来。
这种不同波长或周期的波以不同速度进行传播最后导致波的分散现象称为波的弥散(或色散)现象10. 深水波和浅水波:根据双曲函数图像深水波:潜水波:11. 水质点运动方程:12. 轨迹为一个封闭的圆,在水底处b=0,说明水质点沿水滴只作水平运动。
在深水情况下,运动轨迹为一个圆,随着指点距水面的深度增大,轨迹圆的半径以指数形式迅速减小。
海岸⼯程复习资料1.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。
海岸线:也叫海滨线,专业技术⾓度称海岸与海滨之间的边界线,⽇常叫做⽔、陆之间的分界线。
海岸线是平均⼤潮⾼潮的痕迹线所形成的⽔陆分界线。
海岸:从海岸地貌学⾓度讲,海岸或海滨是指现在海、陆之间正在相互作⽤着和过去曾经相互作⽤过的地带。
因此海岸除包括现在的海岸带外,还包括上升或下降的古海岸带。
2.海岸带类型:A、基岩海岸 B、砂砾质海岸C、淤泥质海岸D、红树林海岸 E、珊瑚礁海岸A、基岩海岸特点;岸线曲折,岬湾相间,侵蚀和堆积交错变化;岸坡陡峭,岸滩甚窄,地形横向变化显著;海岸动⼒因素以波浪为主,在不同⾼度上海蚀形态发育。
B、砂砾质海岸特点:岸线平直,岸滩较基岩段宽,岸坡⽐较缓;堆积地貌发育,常伴有岸坝和离岸坝构成的沙坝构成泻湖形态;以波浪为主要动⼒因素,泥沙有沿岸运动和横向运动。
旅游佳地。
C、淤泥质海岸特点:岸线平直,坡度⼗分平坦,⼀般在1‰左右;潮滩发育,潮滩地貌单调,从陆向海有明显的分带性;组成物质⽐较细,中值粒径⼩于0.06毫⽶,主要由粘⼟、粉沙质粘⼟、粘⼟质粉沙和粉沙组成;潮流与波浪作⽤显著,常以潮流作⽤为主,潮滩冲淤变化频繁。
D、红树林海岸特点:红树植物在淤泥质海岸发育最好,在珊瑚礁后缘的洼地或陆源碎屑和⽣物屑混合堆积物上以及砂⼟上也能⽣长;红树林形成群落并具有明显的分带性,由陆向海可以划分为陆⽣植物带、半红树林带、滩地红树林带和⽔下岸坡上部带;红树林有明显的消浪、阻流、促淤作⽤,其间潮沟系发育,是海洋⽣物栖息的优良场所。
E、珊瑚礁海岸特点:是鸟类和其他⽣物栖息的场所,也是海中⼀种景观,可发展旅游业。
3.我国海岸带的环境特征:A、季风控制下的过渡性⽓候:季风⽓候特点显著、过渡性⽓候特点、⽓象要素变化剧烈、灾害性天⽓频繁 B、⼟壤、植被的地带性和⾮地带性:地带性----与纬度有关,⾮地带性---与本地区的⼩⽓候有关,平⾏于海岸 C、⼤陆与海洋作⽤强烈:陆相作⽤因素:径流和泥沙;海相作⽤因素:潮汐、⿊潮、风浪和涌浪、海啸;其他因素:⽓候、海域地形、⼊海河流等 D、⼈类活动影响显著:⼈类活动对上游流域的影响:径流和⼊海泥沙;海岸⼯程对海岸带的影响:建港、丁坝、挡潮闸、围垦4、海岸带冲淤变化的影响因素:A、海平⾯上升B、河流改道C、波浪作⽤以及沿岸流D、潮流作⽤E、风⼒搬运F、⼈类活动影响海岸侵蚀:1、在有沿岸泥沙运动的海岸修建丁坝或突堤,⼲扰海岸的冲淤积2、围海⼯程3、河⼝建闸4、⽆序开采海岸带资源5. 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。
1、海岸线(coastline):海洋与陆地的交界线称为海岸线。
2、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。
范围:海岸线向陆地延伸10km左右;向海扩展到10-15m等深线。
组成:潮上带、潮间带和潮下带潮上带:位于高潮位之上的区域为潮上带(38%)潮间带:位于高潮位和低潮位之间的区域称为潮间带(7%)潮下带:位于低潮位以下的区域为潮下带(55%)。
3、根据海岸的形态、成因、物质组成和发展阶段等特基岩海岸定义:一般是陆地山脉或丘陵延伸与海面相交,经过波浪作用形成的海岸。
分布范围:我国有5000多km,占了总海岸线的1/4,我国的山东半岛、辽东半岛及杭州湾以南的浙、闽、台、粤、桂、琼等省,基岩海岸广为分布。
特点 1.岸线曲折,岬湾相间, 侵蚀和堆积交错变化2.岸坡陡峭,岸滩甚窄,地形横向变化显著3.海动力因素以波浪为主,在不同高度上海蚀形态发育.砂砾质海岸分布范围:砾质海带,我国主要分布辽东半岛、山东半岛、台湾、广东、广西及海南都有这种海岸分布。
砂质海带,我国主要分布青岛、海南、广东、台湾等地区。
特点1、岸线平直,岸滩较基岩段宽,岸坡比较缓;2、堆积地貌发育,常伴有岸坝和离岸坝构成的沙坝构成泻湖形态;3、以波浪为主要动力因素,泥沙有沿岸运动和横向运动。
这类海岸是发展旅游、渔港的良好场所淤泥质海岸定义:主要由江河携带入海的大量细颗粒泥沙,在波浪和潮流的作用下输运沉积形成。
分布范围:河北与天津(渤海湾)、山东(黄河三角洲、莱州湾)、江苏(废黄河三角洲、南黄海辐射沙洲)、上海(长江口、杭州湾)、浙江(杭州湾、钱塘江口)、福建(闽江口以北)、广东(韩江三角洲、珠江三角洲)特点:岸线平直、一般位于大河河口两侧;岸坡坦缓;组成泥沙颗粒很细并常含有机质;潮流、波浪作用显著,以潮流作用为主;潮滩冲淤变换频繁。
海岸工程第二课1. 引言海岸工程是研究和管理海岸带的一门学科,它涵盖了海岸线变化、海岸侵蚀、海岸保护等方面的内容。
本文将介绍海岸工程的第二课,主要讨论海岸工程中的海岸侵蚀问题。
2. 海岸侵蚀的概念海岸侵蚀指海岸线退缩和沙滩消失的现象。
它是由于自然因素(如海浪、潮流和沉积作用)以及人类活动(如沿海开发、港口建设和海岸工程)所导致的。
海岸侵蚀不仅会破坏海岸线的完整性,还会对附近的生态环境、人类社会和经济产业造成重大影响。
3. 海岸侵蚀的原因海岸侵蚀的原因非常复杂,主要包括自然因素和人为因素两个方面。
3.1 自然因素•海浪:强大的海浪冲击力会侵蚀海岸线,尤其是在风暴期间。
•潮流:潮汐变化导致的潮流也是海岸侵蚀的重要原因。
•沉积作用:由于沉积作用不平衡,导致沙滩损失和海岸线退缩。
3.2 人为因素•沿海开发:海岸带的开发会破坏海岸生态系统,加剧海岸侵蚀。
•港口建设:港口的建设会改变潮汐和潮流,进而影响海岸线的稳定性。
•海岸工程:不当的海岸工程设计和建设会引发海岸侵蚀。
4. 海岸侵蚀的影响海岸侵蚀对人类社会和经济产业有着重大影响。
4.1 生态环境海岸生态系统是丰富多样的,其中包括滨海湿地、珊瑚礁和海洋生物。
海岸侵蚀破坏了这些生态系统,导致生物多样性减少、栖息地丧失以及生态平衡被打破。
4.2 经济产业海岸地区通常是旅游业和渔业的重要区域。
海岸侵蚀导致了沙滩消失和海岸线退缩,对旅游业造成严重影响。
此外,渔业也会受到影响,因为海岸侵蚀导致了海洋生态系统的破坏,渔业资源减少。
4.3 人类社会海岸侵蚀对居住在海岸地区的人们来说,可能导致房屋破坏、人员伤亡等严重后果。
此外,海岸侵蚀还可能导致沿海道路和基础设施的损坏,给人们的生活带来不便。
5. 海岸工程的应对措施为了应对海岸侵蚀问题,海岸工程采取了一系列的措施。
5.1 海岸防护工程海岸防护工程旨在保护海岸线免受海浪、潮汐和潮流的侵蚀。
常用的海岸防护结构包括堤防、挡波堤和海堤等。
绪论一、海岸线、海岸带与海岸1、海岸线:一般系指多年大潮平均高潮位与陆地的交界线。
2、海岸带:海陆两侧具有一定宽度的条形地带称为海岸带。
海洋和陆地相接的地带海岸带的宽度各国规定不尽相同,我国规定:一般岸段,自海岸线向陆地延伸10km左右;向海扩展到10-15m等深线。
海岸带包括潮上带、潮间带和潮下带。
位于平均高潮位之上的区域为潮上带,位于平均高潮位和低潮位之间的区域称为潮间带,位于平均低潮位以下的区域为潮下带。
3、海岸:由后滨、前滨、外滨组成。
后滨(或后滩)常位于高潮位之上,属于潮上带。
前滨又称滩面,位于波浪冲击的上限与低潮海滨线之间的地区,也称潮间带,是受拍岸波浪作用强烈的地区。
外滨又称滨面,属潮下带,从低潮海滨线向外延伸,经过宽度不等的破波区或破波带。
这个区域是破碎的波浪强烈作用下的泥沙运动区域。
二、海岸类型根据海岸的形态、成因、物质组成和发展阶段等特征分为:基岩海岸:一般是陆地山脉或丘陵延伸与海面相交,经过波浪作用形成的海岸。
砂砾质海岸:又称堆积海岸,主要是平原的堆积物被搬运到海岸边,再经波浪或风的改造堆积形成。
淤泥质海岸:主要由江河携带入海的大量细颗粒泥沙,在波浪和潮流的作用下输运沉积形成。
生物海岸:包括红树林海岸和珊瑚礁海岸。
红树林海岸由红树植物与淤泥质潮滩组合而成;珊瑚礁海岸由热带造礁珊瑚虫遗骸聚积而成。
三、海岸线冲淤变化的影响因素可分为长期作用和短期作用;由于海平面上升或地面沉降引起岸线蚀退,以及河流改道使泥沙补给条件剧烈变化而出现海岸变迁属于长期作用。
短期作用则主要是指波浪、沿岸流、风暴潮、河流丰枯变化、风等自然因素以及人类工程活动因素对海岸的影响。
四、海岸带的环境特征(1)灾害性天气频繁(2)大陆与海洋相互作用强烈(3)人类活动影响显著第二章、潮汐一、波浪1.波型:风浪:在风场中风直接作用下形成和传播的波浪。
涌浪:离开风场继续传播的波浪称为涌浪。
混合浪:涌浪在传播进入另一个风场后的波浪。