海岸动力学

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海岸动力学

海岸P4 海洋和陆地相互接触和相互作用的地带，包括遭受波浪为主的海水动力作用的广阔范围，即从波浪所能产生作用到的海底，向陆地延至暴风浪所能达到的地带。

海滩平衡剖面P193 在一定条件下，海滩上任一点的泥沙均没有净位移，剖面形状维持不变的海滩形态。

深水波P28如果海域水足够深，因而水底不影响表面波浪运动时，这时的波浪称为深水波否则为有限波或浅水波浅水波P28 是指水深h相对波长λ很小时（一般取h<1/20λ)的波动，又称长波有效波高P55又称三分之一大波，按波高大小次序排列后，取前面的1/3个波的平均波高和平均周期风暴潮P21 是指由台风、温度气旋、冷锋的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的海面异常升降，使受其影响的海区潮位大大地超过平均潮位的现象，又称风暴增水、风暴海啸、气象海啸或风潮。

破波角P80 破碎点处的波向线与岸线的外法线间的夹角波浪绕射P72 波浪在传播过程中遇到障碍物如防波堤、岛屿或大型墩柱，除可能在障碍物前产生波浪反射外，还将绕过障碍物继续传播，并在掩蔽区内发生波浪扩散，这是由于掩蔽区内波能横向传播所造成，这种现象称为波浪绕射。

潮间带P5 平均大潮高潮位到平均大潮低潮位之间的海水活动地带，即高潮被淹，低潮露出的海滩（潮滩）。

人工养滩P237 通常用于侵蚀型海岸的一种工程措施，即从海中或陆地上的沙源采砂后填筑于海滩上，以弥补被侵蚀的泥沙。

浮泥P217 在大风浪平息以后不久，上层水体含沙量逐渐减小，垂向出现清浊水交界面，底部形成高含沙量淤泥层，在潮流和风浪作用下，这层高含沙量淤泥，具有一定的流动性。

硬防护P231是指在海岸建筑固体的海岸工程建筑物来对海岸进行防护包括海岸、丁坝、离岸堤等建筑物。

软防护P231 是指利用自然沙为原料进行海滩人工喂养、人工输沙和建造人工海滩等以恢复海岸自然状态为目的的海岸防护措施。

简答题1淤泥质海岸的主要特征？P2答：岸线平直、一般位于大河河口两侧；岸坡坦缓、潮滩发育好、宽而分带；潮流、波浪作用显著，以潮流作用为主；潮滩冲淤变化频繁、潮沟周期性摆动明显。

《海岸动力学》课件

实验结果与分析
01 02 03
结果分析
分析潮汐和波浪对海岸的影响机制。
研究海岸物质的迁移模式与潮汐、波浪的相互关系。
06
海岸动力学的未来发展
海岸动力学的前沿问题
极端气候和海平面上升的影响
研究极端气候事件对海岸带的影响，以及海平面上升对海岸动力过程、海滩演变和沿海工程设施的影响。
海洋酸化的影响
实验方法与步骤
• 重复进行多次实验，以获得可靠的实验结果。
实验方法与步骤
使用专业软件进行数据处理和分析。
对采集的数据进行整理和筛选。
数据分析
01
03 02
实验结果与分析
潮汐对海岸的影响
潮汐周期与海岸物质的迁移模式之间的关系。
波浪能量耗散
波浪在传递过程中能量损失的规律。
实验结果与分析
• 近岸流速分布：潮汐和波浪共同作用下近岸流速的分布情况。
数值求解方法
数值求解是解决偏微分方程的重要手段，通过数值方法可以将偏微分方程转化为离散点上的数值计算。
常见的数值求解方法包括有限差分法、有限元法、谱方法等，每种方法都有其适用范围和优缺点。
选择合适的数值求解方法需要考虑模型的复杂性和计算精度要求，以及计算资源的限制。
模型验证与比较
01
模型验证是确保模型准确性的重要步骤，通过与实际观测数据进行比较，可以评估模型的可靠性和精度。
研究海洋酸化对海岸带生态系统、沉积物化学和矿物学的影响，以及这些变化如何影响海岸动力过程。
海洋垃圾和塑料污染
关注海洋垃圾和塑料污染对海岸带生态系统和环境的影响，以及如何通过减少垃圾排放和加强废弃物管理来减轻这些影响。
海岸动力学的研究趋势

海岸动力学

简介1.基本概念8.0.8.0。

潮汐动力因素：风，浪和当前海岸线变化，泥沙运动，海滩轮廓变化，海岸线变形，沿海动力学沿海地区：基于海岸线，沿海地区在等压线-10m 或-15m范围内。

海岸线可分为①潮上带②潮间带③潮下带。

海岸线被称为沿沿海海滩和春季潮的平均高潮面相交的海岸线。

潮上带：高于平均高潮的潮间带：介于平均高潮和平均低潮之间；潮下带：低于平均低潮；2.海岸类型：①基岩海岸基岩海岸主要由岩石组成，具有良好的地质条件，是港口建设的好地方。

②沙质海岸的沉积物粒径为0.06mm <d <2mm，海滩剖面较陡，坡度大于1：1000。

波浪对其的影响主要是迁移。

它的主要功能是旅游。

③淤泥质海岸淤泥质海岸由粒径小于0.06mm的淤泥组成。

潮间带较发达，缓坡为1：500〜1：2000。

它主要用于开垦和繁殖。

④生物海岸包括1.红树林海岸和2.珊瑚礁海岸。

1.红树林海岸：红树林被公认为“天然海岸警卫队”。

中国的红树林沿岸主要分布在海南，福建和台湾。

红树林海岸的主要功能是消波，停滞，促进淤积和保护海滩。

2.珊瑚礁海岸：这是一个由珊瑚礁和一个沿海防御哨所组成的海岸。

它可以用于潜水和水下观光。

3.潮汐，波流和海平面的长期因素：风，浪，风暴潮短期因素：台风和海啸的长期因素是周期性的并且是确定的；短期因素是偶然的。

（四）沿海发展现状：①沿海港口建设；②填海；③建造海堤；③沿海资源的开发利用；1.土地资源；2.盐资源；3.渔场；4.油气资源；4.沿海环境保护；五，海岸动力学研究方法；1.理论分析；2）实验室实验；3）现场原型观察；4）数学模拟；第一章：波动理论；第1节：波浪的分类1.根据波浪的干扰力和周期：（1）表面张力波：周期最短，风为干扰力，恢复力为表面张力。

（2）重力波：周期为1〜30s，风为干扰力，恢复力为重力。

长周期波：5分钟〜12小时，由风暴或地震产生。

（4）潮波：天体工作产生的10 h 或24 h周期。

浙江大学《海岸动力学》考点整理

浙江⼤学《海岸动⼒学》考点整理【名词解释】（15题×2分=30分）第2章1.海浪：风作⽤于海⾯产⽣的风浪2.涌浪：风平息后海⾯上仍然存在的波浪或风浪移动到风区以外的波浪。

3.规则波不规则波/随机波浪:规则波波形规则，具有明显的波峰波⾕，⼆维性质显著。

不规则波波形杂乱，波⾼，波周期和波浪传播⽅向不定，空间上具有明显三维性质。

4.混合浪：风浪和涌浪叠加形成的波浪5.深⽔波，浅⽔波，有限⽔深波:深⽔波h/L⼤于1/2、浅⽔波h/L⼩于1/20、其之间的称为有限⽔深波6.振荡波：波动中⽔质点围绕其静⽌位置沿着某种固有轨迹作周期性的来会往复运动，质点经过⼀个周期后没有明显的向前推移的波浪。

7.推进波:振荡波中若其波剖⾯对某⼀参考点作⽔平运动，波形不断向前推移的波浪。

8.⽴波:振荡波中若波剖⾯⽆⽔平运动，波形不再推进，只有上下振荡的波浪。

9.推移波:波动中⽔质点只朝波浪传播⽅向运动，在任⼀时刻的任⼀断⾯上，沿⽔深的各质点具有⼏乎相同的速度的波浪。

10.振幅：波浪中⼼⾄波峰顶的垂直距离；波⾼：波⾕底⾄波峰顶的垂直距离11.波长：两个相邻波峰顶之间的⽔平距离12.波周期：波浪推进⼀个波长距离所需要的时间13.波速、波数、波频等概念。

14.波的⾊散现象：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离的现象15.波能流:波浪在传播过程中通过单宽波峰线长度的平均的能量传递率16.波能：波浪在传播过程中单宽波峰线长度⼀个波长范围内的平均总波能17.波群：波浪叠加后反映出来的总体现象18.波频谱（频谱）波能密度相对于组成波频率的分布函数19.驻波:当两个波向相反，波⾼、周期相等的⾏进波相遇时，形成驻波。

20.孤⽴波：波峰尖陡、波⾕平坦、波长⽆限⼤的波。

第3章1.摩阻损失：海底床⾯对于波浪⽔流的摩阻⼒引起的能量损失；2.浅⽔变形：当波浪传播⾄⽔深约为波长的⼀半时，波浪向岸传播时，随着⽔深的减⼩，波长和波速逐渐减⼩，波⾼逐渐增⼤，此现象即为浅⽔变形；3.波浪守恒：规则波在传播中随着⽔深变化，波速，波长，波⾼和波向都将发⽣变化，但是波周期则始终保持不变。

海岸动力学——精选推荐

海岸动⼒学第⼀章1.2.按波浪破碎与否波浪可分为：破碎波，未破碎波和破后波3.★根据波浪传播海域的⽔深分类：①h/L=0.5深⽔波与有限⽔深波界限②h/L=0.05有限⽔深波和浅⽔波的界限，0.5>h/L>0.05为有限⽔深；h/L≤0.05为浅⽔波。

4.波浪运动描述⽅法：欧拉法和拉格朗⽇法；描述理论：微幅波理论和斯托克斯理论5.微幅波理论的假设：①假设运动是缓慢的u远⼩于0，w远⼩于0②波动的振幅a远⼩于波长L或⽔深h，即H或a远⼩于L和h。

6.(1)基本参数：①空间尺度参数：波⾼H:波⾕底⾄波峰顶的垂直距离；振幅a:波浪中⼼⾄波峰顶的垂直距离；波⾯η=η(x,t):波⾯⾄静⽔⾯的垂直位移；波长L:两个相邻波峰顶之间的⽔平距离；⽔深h:静⽔⾯⾄海底的垂直距离②时间尺度参数：波周期T：波浪推进⼀个波长所需的时间；波频率f：单位时间波动次数f=1/T；波速c：波浪传播速度c=L/T(2)复合参数：①波动⾓(圆)频率?=2π/T②波数k=2π/L③波陡δ=H/L④相对⽔深h/L或kh7.(1)势波运动的控制⽅程（拉普拉斯⽅程）：(2)伯努利⽅程：8.定解条件（边界条件）：①在海底表⾯⽔质点垂直速度为零，②在波⾯z=η处，应满⾜两个边界条件：动⼒边界条件：⾃由⽔⾯⽔压⼒为0；运动边界条件：波⾯的上升速度与⽔质点上升速度相同。

⾃由⽔⾯运动边界条件：③波场上、下两端⾯边界条件：对于简单波动，常认为它在空间和时间上呈周期性。

9.①⾃由⽔⾯的波⾯曲线：η=cos(kx-?t)*H/2②弥散⽅程：?2=gktanh(kh)③弥散⽅程推得的2/(2π), c= tanh(kh)*gT/(2π), c2= tanh(kh)*g/k长的波在传播过程中逐渐分离。

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。

11.①深⽔波时：波长L0=gT2/(2π)；波速c0=gT/(2π)②浅⽔波时：波长L s=T；波速c s=12.微幅波⽔质点的轨迹为⼀个封闭椭圆，但不是⼀直为椭圆，在深⽔情况下，⽔质点运动轨迹为⼀个圆，随着质点距⽔⾯深度增⼤，轨迹圆的半径以指数函数形式迅速减⼩。

海岸动力学

海岸动力学第一章1.海岸带宽度按从海岸线向内陆扩展10km，向外海延伸到-15~-20m水深计算。

2.海岸的类型：基岩海岸，砂质海岸，淤泥质海岸，生物海岸（包括红树林海岸和珊瑚礁海岸）。

3.海岸的组成部分：海滩，滩肩，后滩，前滩，外滩，离岸区，溅浪带，破波带，近岸区，海岸带（图见p5）4.淤泥质海岸由陆到海：潮上带，潮间带，潮下带。

5.海岸地貌特征：海岸地貌是由波浪、潮汐、海流、风和生物等作用，在地壳运动，构造岩性等因素影响下的海岸水底地表形态。

6.海岸地貌的平面形态：沙嘴，连岛沙洲，泻湖，岬角，韵律海岸，沙脊，障壁岛，淤泥海岸地貌7.淤泥海岸地貌：侵蚀地貌：潮水沟，潮汐通道淤积地貌：潮汐三角洲，潮间浅滩，湿地（然后成为海积平原）8.海岸动力因素：波浪的作用，海岸波生流，潮流的作用，径流的作用，海流的作用，风暴潮和海啸，风的作用，海平面上升。

9.本节课的研究方法：1）理论分析方法2）实验室试验方法3）数学模型4）现场调查研究（P25优缺点要会编）第二章10.波浪的分类按波浪形态分类：规则波（涌浪），不规则波（风浪和混合浪）按波浪传播海域的水深分类：深水波，h/L=1/2，有限水深，h/L=1/20，浅水波按波浪运动状态分类：振荡波（立波），推进波（推移波）按波浪破碎与否分冷：破碎波，未破波，破后波根据波浪运动的运动学和动力学处理方法：微幅波（线性波），有限振幅波（非线性波）11.波浪运动的描述方法：微幅波理论，有限振幅波理论，椭圆余弦波理论，流函数波理论（p29）12.波浪运动控制方程：拉普拉斯方程（实质不可压缩流体的连续性方程）定解条件：1）海底表面设为固壁，因此水质点垂直速度应为零。

2）在波面z=-η处应满足动力学边界条件和运动学边界条件3）流场左、右两端的边界条件可根据简单波动在空间和时间上呈周期性来判断13.微幅波的质点运动轨迹：封闭椭圆（水面处b=A，即为波浪的振幅；水底处b=0，说明水质点沿水底只作水平运动）14.弥散方程——计算P3415.波能：E K=1/4ρgA2E P=1/4ρgA2E= E K + E P =1/2ρgA2波能传播速度：c g=cn16.波群：不同周期不同波高的许多波叠加在一起，不规则波波群速度同波能传播速度：c g=cn17.驻波的特点：1）存在腹点和节点2）势能及动能均为行进波的两倍，总能量不变18.斯托克斯波（p45）19.浅水非线性波理论：椭圆余弦波，孤立波习题：2-9,2-10,2-11,2-12,2-14第三章20.波浪的浅水损失：1）摩阻损失2）渗透损失3）泥面波阻力损失21.波浪浅水变形：底摩阻引起波高损失22.波浪折射：1）引起波向线变化2）引起波高变化23.水流对波浪运动的影响：教材P7724.波浪破碎的原因：1）运动学原因（水质点速度大于波峰移动速度，溢破波）2）动力学原因（质点离心力大于重力加速度，溢破波）25.破碎波的类型：崩破波、卷破波、激破波26.极限波陡和破碎指标27.破碎带：外破波区，内破波区，爬坡区习题：3-1,3-2,3-3,3-9第四章28.潮波运动（看PPT）习题：4-1（本章无计算）第五章29.破碎波引起的动量转移（PPT）30.第二~第四节看看（有可能计算）31.第五节，PPT，简答+填空第六章32.粘性泥沙沉降和固结的四个阶段1）絮凝沉降：当含沙量较低时，由于絮凝作用使泥沙颗粒连接成絮团而加速沉降，随沉距和和含沙量等因素的变化而变化。

海岸动力学

海岸动力学海岸动力学这门课是海岸方向的基础课程，是港口航道与海岸工程专业的一门重要专业基础课，是学习水运工程规划、港口工程和海岸工程等专业课的先修课程，目标是认识与掌握海岸动力因素（包括波浪、近岸波浪流和海岸带潮波）的基本理论和海岸泥沙运动（包括沙质和淤泥质海岸）的基本规律及其岸滩演变，在港口选址、港口与航道工程的平面布置，港口与航道的回淤分析及海岸工程的环境影响等方面有一定的基础知识，往后无论是做哪个方向的海洋相关学科应该都会涉及到一些，甚至以之为核心，为学习专业课程以及今后从事科学研究打下基础。

海洋动力学（marine dynamics），研究海洋力场及其引起的各种机械运动的学科。

海洋力场包括大气界面层的力场、海洋水体的力场和海底岩层的力场。

在大气界面层中，主要是海-气相互作用所引起的海洋气象和物质迁移；海底岩层的力场，主要是因海底扩张、火山爆发、壳层塌陷或断裂等引起的动力学效应；海洋水体的力场引起的各种运动过程，是海洋动力学中的基本内容。

海洋动力学内容包括动力因素和泥沙运动及岸滩演变两大部分。

前者包括波浪、近岸波生流和潮流运动；后者包括沙质和淤泥质的泥沙起动、输沙率和变形等。

对地貌特征和防护措施也做了简要介绍。

海洋动力学是海洋物理学的一个重要分支，主要研究海水的各种运动规律，地形地貌的变化及产生这些变化的动力因素。

这些研究对防护、港口建筑等都有密切的关系。

建坝等人类活动导致长江入河口泥沙锐减，三角洲前缘对来沙减少有敏感响应根据大通站系列资料，确认长江泥沙自1960s以来在0.01的显著水平上呈减少趋势。

研究发现：泥沙减少的原因是建坝等减沙因素超过植被破坏的增沙因素；目前，被拦在水库中的泥沙累计达8.5亿t/a；2003～2005年，三峡水库拦沙1. 5亿t/a，坝下侵蚀不足以补偿，入河口泥沙减少0.85亿t/a。

系列测深资料和典型潮滩段面连续观测的研究发现，三角洲前缘淤涨速率正在急剧下降，局部已出现蚀退。

《海岸动力学》课件

研究内容：包括海岸线变迁、海滩侵蚀、潮汐现象、海浪运动等。应用领域：海岸工程、海洋资源开发、环境保护等领域。
海岸工程：如港口建设、防波堤设计等
海洋资源开发：如潮汐能、波浪能等
环境保护：如海岸侵蚀、海平面上升等
自然灾害防治：如台风、海啸等
军事应用：如潜艇隐蔽、导弹发射等
学科背景：海岸动力学是研究海岸线、海岸带和海岸生态系统的动力学过程和规律的科学。发展历程：海岸动力学起源于19世纪末，随着海洋科学的发展而逐渐形成。学科发展：20世纪初，海岸动力学开始受到重视，并逐渐成为一门独立的学科。当代研究：现代海岸动力学研究涵盖了海岸线变化、海岸带生态系统、海岸工程等多个领域。
数值模拟技术的发展趋势：随着计算机技术的不断发展，数值模拟技术在海岸动力学中的应用将会越来越广泛，精
度也会越来越高。
验证方法：对比实验结果与理论预测
精度评估指标：误差、偏差、方差等
影响因素：模型参数、初始条件、边界条件等
提高精度的方法：改进模型、优化算法、增加计算资源等
敏感性分析：研究模型参数变化对结果影响的程度
国际合作：加强与其他国家的合作，共同研究海岸动力学问题学术交流：举办国际学术会议，促进学术交流与合作技术共享：共享研究成果和技术，提高海岸动力学的研究水平人才培养：加强国际人才培养，提高海岸动力学的研究能力
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海岸动力学概述
海岸动力学的基本原理
海岸动力学的数学模型与数值模拟
海岸动力学的实际应用案例
海岸动力学的未来发展趋势与挑战
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海岸动力学概述

海岸动力学1-240页PPT

二、随机波统计理论基础
对于不规则波形，如何定义波高、周期呢?
上跨零点法; 取平均水位为零线，把波面上升与零线相交的点作
为一个波的起点。波形不规则地振动降到零线以下，接着又上升再次与零线相交，这一点作为该波的终点 (也是下一个波的起点)。如横坐标轴是时间，则两个连续上跨零点的间距便是这个波的周期；把这两点间的波峰最高点到波谷最低点的垂直距离定义为波高。
上跨零点法
如何描述这个波系的大小呢?一般有二种方法：一是采用有某种统计特征值的波作为代表波的特征波法；二是用谱表示。
特征波的定义，通常采用大约连续观测的100个波作为一个标准段进行统计分析
(一) 按部分大波平均值定义的特征波
1 最大波:波列中波高最大的波浪
Hm ax THm ax
2 十分之一大波 H110 TH1 10
cn r,cor)s(
类似微幅波的浅水余弦波
当模数κ＝1时， K(κ)→∞，
c(n r,1)seh(c r)
波面方程变为
Hsehc2

34H hh xcht
转化为孤立波
孤立波的波长和波周周期都趋于无这穷大
二、孤立波理论简介
孤立波理论是一种在传播过程中波形保持不变的推移波理论，它的波面全部在静水面以上
K(κ)，E(κ) 为第1类和第2类完全椭圆积分
不同模数κ决定着不同的波面曲线形状, κ与波要素之间有如下关系
16.K2 L2.H
给定L、H和h
求得κ
3
h h 或L/h与H/h
波面形状
当模数κ→0 波面方程变为
K()

2
d

0
2
,
Hcoskxt
2

海岸动力学课件0

海岸动力学绪论第一章波浪理论第二章波浪的传播变形和破碎第三章近岸波浪流第四章海岸带潮波运动第五章沙质海岸的泥沙运动第六章岸滩演变第七章淤泥质海岸的泥沙运动一、课程性质：1、流体力学的分支学科（海岸流体动力学），以流体力学为力学背景。

2、海岸工程的基础学科，以海岸工程（包括海港工程）为工程应用背景。

3、海洋学的分支。

4、港口航道与海岸工程的专业基础课。

5、理论性与实用性兼有。

海岸带是陆地和海洋的交界地带，沿海岸滩与大潮平均高潮面的交线称为海岸线。

我国海岸线漫长，共长3万余公里(包括大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里)。

二海岸带特征(研究的区域和对象)海岸线:大潮平均高潮面与陆岸的交线。

海岸带:是陆地与海洋相互作用、相互交界的一个地带(包括潮上带，潮间带，潮下带)。

潮间带:高潮时海岸线与低潮时海岸线之间的带状区域。

潮上带:海岸线向陆扩展10km 。

潮下带:向海到-10m ～-15m等深线。

海岸动力学的研究区域：下界在波浪对海底开始起作用的地方，上界在最高潮位激浪还能作用到的上限。

海岸类型:基岩海岸、砂砾质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸等五种类型基岩海岸海岸类型:沙质海岸海岸类型:砾石海岸海岸类型:淤泥质海岸海岸类型:红树林海岸海岸类型:珊瑚礁海岸三海岸动力因素:波浪、潮汐及潮流、近岸流、台风、风暴潮、海啸、异重流；以及河流影响.海岸动力学的任务就是要研究上述自然动力因素，主要是波浪、潮汐、潮流对于海岸与海岸建筑物的作用。

海啸潮汐波浪四海岸动力学的研究内容:海岸动力因素(主要是波浪、潮波)的基本理论海岸动力因素与岸滩、海岸建筑物相互作用的规律。

岸滩(海岸)演变问题以泥沙运动为中介地质学海岸地貌学海岸动力学海岸动力因素泥沙运动岸滩演变与动力相适应的平衡岸滩海岸建筑物改变岸滩边界条件第1,2,3,4,章第5章第6章课程内容结构体系海岸动力学对于利用与开发海岸带、保护海岸的事业是必不可少的，特别是对于海港的建设尤为重要。

海岸动力学

海岸动力学复习提纲初始章概论1、基本概念{{、潮汐动力因素：风、浪、流岸线变化泥沙运动海滩剖面变化岸线变形海岸动力学→海岸带：以海岸线为准，向陆地10公里，向海到-10m 或-15m 等深线范畴内为海岸带。

海岸带又分为①潮上带②潮间带③潮下带海岸线：沿海岸滩与平均大潮高潮面交线称为海岸线。

潮上带：平均高潮以上潮间带：平均高潮与平均低潮之间潮下带：平均低潮以下2、海岸类型①基岩海岸基岩海岸主要由岩石组成，地质条件比较好，是建港的良好地点。

②沙质海岸组成的泥沙粒径0.06mm<d<2mm ，海滩剖面陡一点，坡度>1：1000。

波浪对它的作用主要是迁移。

主要功能为旅游业。

③淤泥质海岸淤泥质海岸由淤泥构成，泥沙粒径<0.06mm 。

潮间带比较发育，剖面坡度很缓，坡度1:500~1:2000。

主要用途为围垦和养殖。

④生物海岸生物海岸包括1.红树林海岸和2.珊瑚礁海岸1.红树林海岸：红树林是公认的“天然海岸卫士”。

我国的红树林海岸主要分布在海南，福建，台湾沿海。

红树林海岸的作用主要有消浪、滞流、促淤、保滩。

2.珊瑚礁海岸：是由珊瑚礁组成的海岸，是海防前哨。

可用于潜水及海底观光。

3、海岸动力因素变化长期因素：风、波浪、潮汐、波浪流、海平面短期因素：台风、海啸、风暴潮长期因素具有周期性，相对确定性；短期因素具有偶然性。

4、海岸开发现况①海岸港口建设②围垦，建海堤③海岸资源开发利用1.土地资源2.盐资源3.渔场4.油气资源④海岸环境保护5、海岸动力学研究方法①理论分析②实验室试验研究③现场原型观测研究④数学模拟研究第一章波浪理论第一节波浪的分类1、按波浪所受干扰力和周期分类：（1）表面张力波：周期最短，风是干扰力，恢复力是表面张力。

（2）重力波：周期1~30s，风是干扰力，恢复力是重力。

{风浪→涌浪（3）长周期波：周期5min~12h，由风暴或地震生成。

（4）潮波：周期10h或24h，由天体运功生成。

海岸动力学专业

海岸动力学专业的毕业生可以从事海岸工程设计、海岸资源管理、海岸环境保护等方面的工作，也可以从事海湾动力学：研究河口和海湾地区的水动力学过程，包括河流与海洋的相互作用、河口冲淤变化、海湾循环等。河口与海湾动力学的研究对于河口、海湾的保护和管理具有重要意义。
海岸动力学专业
5. 海岸工程与管理：研究海岸工程建设和管理，包括海岸防护工程、海岸资源开发利用、海岸环境保护等。海岸动力学的研究为海岸工程的规划和设计提供科学依据。
海岸动力学专业
海岸动力学专业是研究海岸地区的物理过程和动力学规律的学科。它涉及海洋学、地理学、水文学、气象学等多个学科的知识，旨在理解和解释海岸地区的形态变化、潮汐、波浪、海流等自然过程，并研究人类活动对海岸环境的影响。
以下是海岸动力学专业的一些主要内容：
1. 海岸地貌与演变：研究海岸地区的地貌特征、沉积物的分布和变化，以及海岸线的演变过程。包括海岸侵蚀、沙丘形成、河口演变等。
海岸动力学专业
2. 波浪与潮汐：研究海岸地区的波浪和潮汐特征，包括波浪的生成、传播和变形，潮汐的形成和变化规律。通过对波浪和潮汐的研究，可以预测海岸地区的波浪冲刷和海水涨落情况。
3. 海岸水动力学：研究海岸地区的海流和水动力学过程，包括海岸边界层的形成和演化、海流的强度和方向变化等。海岸水动力学的研究对于理解海岸侵蚀、沙丘演变等具有重要意义。

海岸动力学复习资料

海岸动力学复习资料一、海岸动力学概述海岸动力学是研究海岸地带，特别是近岸浅水地带各种动力因素（如波浪、潮流、泥沙运移等）的运动规律及其与海岸工程设施相互作用的理论和实践的学科。

它是海洋工程、海岸工程、海洋地理、港口航道、环境保护等学科的重要基础。

二、海岸动力学的主要研究内容1、波浪与海岸的作用：研究波浪在近岸浅水地带的变形、破碎和传播规律，以及这些过程对海岸形态、近岸地貌、港口航道、海洋生态等的影响。

2、潮流与海岸的作用：研究潮流在近岸浅水地带的运动规律，以及潮流与海岸的相互作用，如潮汐通道的形成、维护和变化等。

3、泥沙运移与海岸的作用：研究泥沙在海岸地带的水流搬运、沉积和再悬浮规律，以及这些过程对海岸形态、河口航道、滩涂资源等的影响。

4、海岸防护与工程：研究海岸防护工程的设计、施工和维护技术，包括海堤、护岸、丁坝、潜堤等，以防止海岸侵蚀、保护岸滩资源、维护海洋生态等。

5、海洋环境评估与预测：通过对海岸地带各种动力因素和环境因素的观测、分析和模拟，对海洋环境进行评估和预测，为海洋工程、海岸工程等提供科学依据。

三、复习重点1、波浪与海岸的作用：掌握波浪在近岸浅水地带的变形和破碎规律，理解其对海岸形态和地貌的影响。

2、潮流与海岸的作用：掌握潮流在近岸浅水地带的运动规律，理解其对潮汐通道的形成和维护的影响。

3、泥沙运移与海岸的作用：掌握泥沙在海岸地带的水流搬运、沉积和再悬浮规律，理解其对海岸形态和河口航道的影响。

4、海岸防护与工程：掌握海岸防护工程的设计、施工和维护技术，理解其作用和意义。

5、海洋环境评估与预测：掌握海洋环境评估和预测的方法和流程，理解其对海洋工程和海岸工程的重要性。

四、复习难点1、波浪与海岸的作用：波浪在近岸浅水地带的变形和破碎是一个复杂的过程，需要理解和掌握其中的物理机制。

2、潮流与海岸的作用：潮流在近岸浅水地带的运动规律涉及到复杂的流体动力学问题，需要理解和掌握其中的数学模型和计算方法。

海岸动力学海岸动力学复习资料(全)

海岸动力学海岸动力学复习资料（全）处，应满足动力学边界条件运动学边2)在波面 z=,海岸动力学复习资料第一章界条件。

动力学边界条件为水面上压力为常数，因此取z=，并令p=0，得到自由表面动力学边界条件。

,1.海岸带宽度按从海岸线向内陆扩展10KM,向外海延伸到-15~-20m水深计算。

3)流场左右两端的边界条件可根据简单的波动在空间和2.海岸类型:基岩海岸，砂质海岸，淤泥质海岸，生物海时间上呈周期性来却确定。

在空间上看的波要素是相同岸。

的，在时间上看一个周期后的要素也应相等，故波场上下3.海岸的基本概念:海岸是海洋和陆地相互接触和相互作两端面边界条件可表示为用的地带，包括遭受波浪为主的海水动力作用的广阔范。

,(x,z,t),,(x，L,z,t),,(x,z,t，T)围，即从波浪所能作用到的海底，向陆延伸至暴风浪所能到达的地带。

5.建立简单波理论时，一般作如下规定:流体是均质和不4.海岸动力因素:波浪的作用、海岸波生流、潮流的作可压缩的，其密度为常数;流体是无粘性的理想液体;自用、径流的作用、海流的作用、风暴潮和海啸、风的作用、由水面的压力是均匀的且为常数;水流运动是无旋的;海海平面上升。

底水平、不透水;质量力仅为重力，表面张力和柯氏力可5.波浪是引起海岸变化的主要因素。

忽略不计;波浪属于平面运动，在xz平面内坐二维运动。

6.近岸波生流——波浪传至近岸地区发生变形、折射与破6.微幅波理论的控制方程和定解条件22碎，不仅其尺度改变了，同时还形成的一定水体流. ,,,, 控制方程: ，,022,x,z7.沿岸流——斜向入射的波浪进入海滨地带后，在破波带引起一股与海岸平行的平均流。

8.裂流流速很高，会带动强烈的向外海输移的泥沙运动。

,,定解条件:海底部边界条件: z=-h ,09.潮流对海岸的作用:影响海岸带波浪的作用范围及作用,t强度;影响海岸带地貌类型的发育;潮流流速影响海岸带自由水面处: 1,,的侵蚀与淤积。

海岸动力学复习资料

v1.0可编辑可修改
密度为常数；流体是无粘性的理想液体；自由水面的压力是均匀的且为常数；水流运动是无旋的；海
底水平、不透水；质量力仅为重力，表面张力和柯氏力可
海底部边界条件：
特点：水流的含沙量因与挟沙能力不相适应而逐渐变化,
某一质点的位置变化，即指点的运动轨迹。

2、简述波浪破碎的类型及波陡范围。

答：波浪的破碎类型为崩波型，卷浪型，激散型。

深水波陡超过的波倾向于崩波；深水波陡约介于~之间时，较平缓的岸坡上则形成卷波；小于的深水波陡，较陡的海底上倾向于形成激散波，较平坦的海底则形成卷波。

2、超波传播时的假设条件。

答：（1）不考虑摩阻力和柯氏力（2）不考虑引潮力，朝波运动为自由波动；（3）朝波沿X方向运动；
（4）海底水平（5）小振幅波动，非线性项可以忽略。

海岸动力学课件 Coastal Dynamics_1

“Bilingual Course”海岸动力学 Coastal DynamicsZHENG JinhaiHOHAI UNIVERSITYFeb. 2013Harbour EngineeringWaterway Engineering分流口鱼咀南导堤北导堤航道疏浚丁坝群Coastal Engineering石城南工程点日岛0m 4000m 8000mWave theoryWave transformationNearshore circulationsSediment movementsCoastaline changesWavestructure interactionsPROLOGUE1 Self-introduction 2 Teaching assumptions 3 Textbook & references1. SELF-INTRODUCTIONName: ZHENG JinhaiEducation: Ph.D. 1998Coastal Engineering, Hohai UniversityEmployment: ProfessorCollege of Harbor Coastal and Offshore Engineering Hohai UniversityResearch interest (a):) Numerical modeling of coastal and estuarine hydrodynamics16001400 3 2.51200 21000 1.5 1800 0.5600 0.25 0400 -0.5200200400600800100012001400A phase averaging prediction model for multi-directional random waves considering ambient currentsResearch interest (a):) Numerical modeling of coastal and estuarine hydrodynamicsV (cm/s)50Visser (1991, case 4)ExperimentsComputations 140Computations 2Computations 4Computations 53020100-10012345678x (m)Incorporating surface rollers into a quasi three dimensional neashore current model to explain the spatial lag between wave breaking point and location of maximum wave-induced currentResearch interest (b):) Experimental study on interactions of waves and structuresFloating Mat Breakwater in Daishan Central Fishery HarborR h i t t ()Research interest (c):Numerical Wave Flume)Numerical Wave FlumeDevelopmentofnumericalwaveflumeusingusing improvedsmoothedparticleparticle hydrodynamicsC t t t hiContact teaching group:R 503/506B ildi SKL)Room 503/506, Building SKL,14:30 to 17:30 pm, Every Wednesday.)Email: Email: jhzheng@ jhzheng@aifeng tao@gmail comaifeng.tao@ jszhang@zhangchi@gangwang@)Phone: 83786821837879142. TEACHING ASSUMPTIONS What is it ?Wh i i?Why is it important ?How to learn it ?How to learn it?What ?a t o credit biling al co rseWhat ?2months:from Feb25to Apr18a twoa two--credit bilingual course )2 months:from Feb. 25 to Apr. 18 bili l)bilingual:2languages—Chinese&English2 languages Chinese & English)bilingual teaching:bilingual teaching:3 types3 types ——immersion programmaintenance programtransitional programp gWhat ?a t o credit biling al co rse What ? a twoa two--credit bilingual course)main topics:wave theorywave transformationswave transformationsnearshore circulationssediment movementscoastal processesWhat ?a state pri e a arded co rse What ?h//l hh d/k2007a statea state--prize awarded course /jpkc2007 /jpkc2007/ h i d li/C/I d ht haiandonglixue/Course/Index.htm http://202.119.113.100:4505/ http://20211911282/scr2006 http://202.119.112.82/scr2006Why ?Students who are going to become engineersand scientists in the field of harbor, waterwayand coastal engineering should master thebasic knowledge of coastal hydrodynamics basic knowledge of coastal hydrodynamics,p ywhich will help you to avoid undesirable effectin the plan and design of coastal engineering.)technical abilities technical abilitieslanguagecultural awarenessinnovativeMaster the results of derivations How ?Master the results of derivations& their physical meanings. Regularly, Carefully, Actively, Diligentlytermterm--time performance, 10% Finapal Sc homework, 30%corefi l i ti60%final examination, 60%3. TEXTBOOK & REFERENCES 3TEXTBOOK&REFERENCES Zou Zhili(2009). Coastal Dynamics, 4th eds. Press of People’s Communication. .Press of People’s Communication2 periods for introduction10 periods for wave theory6 periods for wave transformations6i d f t f tip4 periods for nearshore circulations6 periods sediment movements4 periods for coastal processes4i d f lReferences:Yen Kai(2002)“Coastal Engineering”)Yen Kai (2002). “Coastal Engineering”.China Ocean Press.Dalrymple R. A. (2004).y p() Dean R. G. & Dalrymple)Dean R. G. &“Water Wave Mechanics for Engineers andScientists. Prentice--Hall, Inc.. PrenticePrenticeScientists”Prentice-Hall Inc)Horikawa K. (1998). “Nearshore Dynamics Horikawa K(1998)“Nearshore Dynamics and Coastal Process”. University of TokyoPress.References:海岸带环境资源与海岸工程海岸带开发利用简史海岸动力因素海岸泥沙运动与海岸演变波浪对海岸工程建筑物的作用海岸防护工程围海工程海港工程河口治理工程潮汐发电工程海岸带采油工程海岸工程现场测验海岸工程水工模型试验海岸工程数值模拟海岸工程施工References:绪论海岸动力因素海岸泥沙运动与岸滩演变波浪与海工建筑物的相互作用海岸防护工程海港工程河口治理工程海岸工程现场测验海岸工程水工模型试验海岸工程数值模拟References:References:引言海岸水动力学海岸泥沙运动海岸地质学海岸工程规划设计海岸工程结构设计海岸工程术语表ManualEngineer Manual免费版本Engineer ManualEngineer Manual免费版本免费版本/引言引言:: 手册简介、海岸分类、海岸工程史及全书概貌海岸水动力学海岸水动力学:: 波浪力学、气象与波况、近岸海浪推算、破波带水动力学、水位与长波、潮汐通道水动力学、港湾水动力学、cem026.html或水动力分析及设计条件海岸泥沙运动：海岸泥沙性质、沿岸输沙、横向输沙、风输沙、粘性沙冲刷输移及沉积、破波带外泥沙输移海岸地质学：海岸术语与地质环境、海岸地貌分类、海岸动力地貌海岸工程规划设计：规划和设计过程、航道工程、潮汐通道港湾回淤管理、/inet/ususaceace--docs/engdocs/eng--manuals 海岸环境改善工程、联邦政府的减灾工作海岸工程结构设计：海岸结构及其功能、现场特殊设计条件、工程材料与施工管理、设计原理、可行度设计、Chapter 1 INTRODUCTION Introducing characteristic features ofcoast of ChinaIntroducing development of coastal zoneresources in Chinai ChiIntroducing background information Introducing background informationof coastal engineeringIntroducing methods to study coastalhydrodynamicshydrodynamicsCharacteristic Features of1. Characteristic Features of1.1Characteristic Features ofCoast of China()y ypI)Variety of Coast Types and InnumerableIslands(II)Innumerable Rivers Emptying into thepSea and Complicated Coastal Processes (III)Vigorous Dynamic Action along the Coast (IV)Prominent Climatic Influence(I) Coast typesIn its basic sense the coastline represents the What is the coast?In its basic sense, the coastline represents the boundary between marine and terrestrial iThe coast is a dynamic environment in which environments.The coast is a dynamic environment in which land and sea are constantly interacting int t l f tresponse to external factors.“The beach is the battleground of “The real conflict is between mand S ithe shore.”____William Beebe and nature. ”____SoucieAs the beaches become even more intenselyAs the beaches become e en more intenselg p p,utilized because of increasing population,we must establish priorities in the possibleuses of the coast.(I) Coast typesFor the continental part of China, the length of tli i b t18000k d h i l di coastline is about 18000 km, and when including the coastline of 6500 islands, an overall length ofgeomorAccording to geomor--32000km may be counted.According to geomorphological features, thecoast of China may becoast of China may beclassified mainly intoil dsilty coast, sandy coast,rocky coast and coralcoast.Silty coast(淤泥质海岸)is formed chiefly due tothe supply of huge amount of fine sediment bylarge rivers. The material composing such coast large rivers.The material composing such coastis very fine, generally with grain diameter <0.06mm. The beach profile presents a very gentleslope, varying from 1/500 to 1/2000.l i f1/500t1/2000Sandy coast(沙质海岸)is formed most nearthe mouths of rivers carrying coarse sediment; the mouths of rivers carrying coarse sediment;or where wave action is so strong that finesediment is easily carried away and difficultto deposit. The grain diameter of the material to deposit The grain diameter of the material generally ranges from 0.06 to 2.0mm, with beach profile usually > 1/100.(I) Coast typesRocky coast(基岩海岸)presents irregular configuration, with numerous bays, straits and capes. n mero s ba s straits and capesOwing to the presence of great Owing to the presence of greatdepth of water and good shelteringcondition, favorable sites for port construction could be found alongsuch coast.such coast(I) Coast typesCoral coast (珊瑚礁海岸) prevails along the coastline south of the Tropic of Cancer. south of the Tropic of CancerCoral reefs are usually found around islands, such as aroundthe Hainandao, on the east and th H i d th t dsouth coast of Taiwan and atthe archipelagoes of the South China Sea.Chi S(II) Rivers emptying into the sea ()p y gAnnual di t Sediment t ti Tidal range t i th Length Name f sediment load (million t)concentration (kg/m 3)at river mouth (m)(km)of riverYangtze River6300486 0.47 2.66Yellow RiverPearl River 546422101120 83 25.200.23 1.001.26The huge amount of sediment deposited near g pthe mouths of the rivers under the action of waves and currents causes significant changes of the coastline.changes of the coastline.()y(III) Dynamic action Diversified coast types and innumerable Diversified coast types and innumerable,g griver outlets, together with scattering islands around the coast, give rise to complicated bed forms, which in turn affects the dynamic features along the coast of China.W V S NTIDE WAVE SEDIMENT()(IV) Climatic influence ¾China is a country stronglyaffected by monsoons.ff t d bIn China typhoon is of¾In China typhoon is offrequent occurrence duringsummer and autumn,p cu y o g e co sparticularly along the coastof southeastern provinces.¾China is often hit by coldwave.wave.Development of Coastal Zone2. Development of Coastal Zone2Development of Coastal Zone2.Resources in China ()Ⅰ) Coastal Resources of China(Ⅱ) Port Construction along the Coast )Port Construction along the Coast (Ⅲ) Reclamation and Land Use)R l ti d L d U(Ⅳ) Rational Utilization and Development of Coastal Resources(I) Coastal resourcesIn 1980 the State Council decided to conduct a wide Comprehensive Assessment of NationNation--wide Comprehensive Assessment of Coastal Resources along our coastline.reclaimable landreclaimable landsalt fieldstidal power oil resourcestidal powerChapter 1 aquatic breeding<IEA-OES report 2009>Chapter 1(II) Port construction(III) Land reclamation In the past 60 years, about 1.2 million ha of id l fl h b l dtidal flat have been enclosed.NEW STAGE:l i d l¾multi multi--purpose developmentf t lof coastal zone resourcesmore complicated technical ¾more complicated technicalproblems to meet withproblems to meet with(IV) Rational developmentIn the comprehensive utilization anddevelopment of coastal resources, itd l t f t l itis necessary to consider the specificcircumstances of the coastal regionconcerned, making full use of itsconcerned,making full use of itsadvantageous conditions.Meanwhile, special care should be takenof the maintenance of ecologic balanceof the maintenance of ecologic balanceand protection against pollution.ANY IGNORANCE THEREOF WILL BE PUNISHED BY NATURE3. Background Information ofCoastal Engineering Coastal engineering is a branch of civil Coastal engineering is a branch of civilengineering, which was established by the closecooperation between civil engineers andscientists in other fields such as geography scientists in other fields such as geography, oceanography and geology, etc.The term“coastal engineering”was first(I) Historical backgroundThe term coastal engineering was first introduced in Oct. 1950 at the First Conference on Coastal Engineering held at Long Beach, California, U.S.A. The early research was limited in the area of early research was limited in the area of wave prediction, wave transformation in the shallow water zone especially for ilimilitary purpose.(II) Recent trendsCoastal engineering arose from aCoastal engineering arose from astrong interest in harbor constructionand coastal protection measures.In resent years, the subjects involvedin coastal engineering have expandedto the environmental preservation oft th i t l ti fnearshore zones.the coastal and nearshorethe coastal and zones.the coastal and。

海岸动力学复习要点

海岸动力学复习要点《海岸动力学》--复习要点第四版CQJTU1、海岸类型和海岸主要动力因素:按照岸滩的物质组成，海岸类型有(1)基岩海岸 (2)砂砾质海岸 (3)淤泥质海岸 (4)生物海岸(红树林海岸和珊瑚礁海岸) 主要动力因素有:波浪、潮汐及潮流、近岸流、台风、风暴潮、海啸、异重流;以及河流影响。

2、海岸线和海岸带的概念:海岸线是大潮平均高潮面与陆岸的交线。

海岸带是陆地与海洋相互作用、相互交界的一个地带，包括潮上带，潮间带，潮下带;潮间带指高潮时海岸线与低潮时海岸线之间的带状区域;潮上带是海岸线向陆扩展10km的区域;潮下带向海到-10m,-15m等深线。

1、波浪分类:按波浪形态分类，波浪可分为规则波和不规则波。

不规则波又称随机波。

按波浪传播海域的水深分类，波浪分为深水波、有限水深波和浅水波。

深水波时h/L?0.5浅水波时h/L?0.05(其中h为水深，L为波长),,,,akxtcos()2、谐振波波面表达式:波面表示为，则波长为，则波周期为，波速为Lk,2,T,2,,ck,,，传播方向为x方向。

3、描述规则波浪运动的理论:主要有微幅波理论、有限振幅Stokes波理论、椭圆余弦波理论，孤立波等。

4、势波理论:假定流体无粘无旋并且不可压缩，因而剪切应力为零，无摩阻损失，存在势函数，求解势波的控2制方程简化为;底部边界上，法向速度为零。

流速场和压力场可分开求解.求出速度势函数和流速场,,,,0后，由伯诺里方程求得压力场。

5(界面运动学边界条件:在流体界面上，不应有穿越界面的流动，否则界面就不能存在。

流体界面具有保持性，某一时刻位于界面上的流体质点将始终位于界面上，不能有相对法向位移，即界面上水质点运动法向速度等于界面运动法向速度。

6、线性波理论假定:波动的振幅相对于波长或水深是无限小的。

线性波水质点运动轨迹为一个封闭椭圆，其水平长半轴为a，垂直短半轴为b。

在水面处b,H/2，即为波浪的振幅，在水底处b,,，说明水质点沿水底只作水平运动。