浙江大学《海岸动力学》考点整理
海岸动力学 内容汇总 (1)
海岸动力学第一章概论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：按照岸滩的物质组成可以把海岸分作基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸和生物海岸等类型。
基岩海岸，特征是：岸线曲折、湾岬相间；岸坡陡峭、滩沙狭窄。
此类海岸水深较大，掩蔽较好，基础牢固，可以选作兴建深水泊位的港址。
沙质海岸：岸线平顺，岸滩较窄，坡度较陡，常伴有沿岸沙坝、潮汐通道和泻湖。
此类海岸常是发展旅游、渔港的良好场所。
淤泥质海岸：此类海岸岸线平直，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。
淤泥质海岸滩涂资源丰富，有利于发展海洋水产养殖、发展海涂圈围成为陆用于发展农业与盐业或畜牧业等其他产业。
生物海岸：包括红树立海岸和珊瑚礁海岸。
海岸的基本概念：海岸是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带，包括遭受海浪为主的海水动力作用的广阔范围，即从波浪所能作用到的海底，向陆延至暴风浪所能达到的地带。
外滩：指破波点到低潮线之间的滩地。
离岸区：破波带外侧延伸到大陆架边缘的区域。
淤泥质海岸从陆到海由三部分组成：潮上带，位于平均大潮高潮位以上；潮间带，为平均大潮高潮位到平均大潮低潮位之间的海水活动地带；和潮下带，在平均大潮低潮位向海一侧。
海岸侵蚀：指海水动力的冲击造成海岸线的后退和海滩的下蚀。
引起海岸侵蚀的原因主要有两种：一是由于自然原因：如河流改道或入海泥沙减少、海面上升或地面沉降、海洋动力作用增强等；二是由于为人原因，如拦河坝的建造、滩涂围垦、大量开采海滩沙、珊瑚礁，滥伐红树林，以及不适当的海岸工程设施等。
常见的海岸动力因素主要有：波浪的作用，波浪是引起海岸变化的主要原因；海岸波生流：斜向入射的波浪进入海滨地带后，在破波带引起一股与岸线平行的平均流，即沿岸流。
波浪在传向海岸的过程中会导致海岸水域出现流体质量的汇聚，这包括波浪由离岸水域传入破波带伴随着质量输移流向海岸汇集；方向相对的沿岸流在交汇点产生流体质量汇聚。
海岸动力学复习提纲
第一章1.▲按波浪形态可分为规则波和不规则波。
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σ=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-σt)*H/2②弥散方程：σ2=gktanh(kh)③弥散方程推得的几个等价关系式：L=tanh(kh)*gT2/(2π),c=tanh(kh)*gT/(2π),c2=tanh(kh)*g/k10.★弥散（色散）现象：水深给定时，波周期愈长，波长愈长，波速愈大，这样使不同波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。
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。
海岸动力学复习要点
第一章 概论1-3.海岸环境动力因素（风、波浪和潮流等）对海岸变形的影响是什么？1-4.海洋水平面升高对海岸变形会产生哪些影响？补充：典型沙质海岸和淤泥质海岸的剖面组成。
第二章 波浪理论2-1．建立线性波浪理论时，一般作了哪些假设？2-2.试写出波浪运动基本方程和定解条件，并说明其意义。
2-3微幅波理论的基本方程和定解条件，并说明其意义及求解方法。
2-4 线性波的势函数证明上式也可写为2-5由线性波的势函数[]()cosh ()sin()2cosh k h z Hg kx t kh ϕσσ+=-证明水质点轨迹速度，，并试述相位()kx t σ-=0-2π时自由表面处的质点轨迹速度变化曲线以及相位等于0，π/2，π，3π/2，2π时质点轨迹速度沿水深的分布规律。
2-7 证明微幅波情况下，只有水深无限深时，水质点运动轨迹才是圆。
（或：微幅波的质点运动轨迹在深水和浅水中的特点。
在微幅波理论中，如何区分深水波和浅水波。
）2-8 证明线性波单位水柱体内的平均势能和平均动能为[一个波长范围内，单宽波峰线长度]：2116gH ρ。
2-9在水深为20m 处，波高H =1m ，周期T =5s ，用线性波理论计算深度z =–2m 、–5m 、–10m 处水质点轨迹直径。
2-10在水深为10m 处，波高H =1m ，周期T =6s ，用线性波理论计算深度z=–2m 、–5m 、–10m 处水质点轨迹直径。
2-11在某水深处的海底设置压力式波高仪，测得周期T =5s ，最大压力2max 85250P N m =(包括静水压力，但不包括大气压力)，最小压力2min 76250P N m =，问当地水深、波高是多少?(海水w ρ=10253kg m )2-12 若波浪由深水正向传到岸边，深水波高0H =2m ，T =10s ，问传到1km 长的海岸上的波浪能量（以功率计）有多少？设波浪在传播中不损失能量。
(海水ρ=10253kg m )补充：微幅波波群的概念及其传播特征。
海岸动力学考试复习大纲
海岸动力学考试复习大纲一、考试类型:闭卷二、考试题型包括1、名词解释2、证明或推导题3、问答题4、计算题三、复习考试时间十七、十八周四、期末考试所占分数（60%）五、考试范围1、名词解释小振幅波理论深水波及浅水波、波能流辐射应力有效波高能谱方向谱波浪守恒波能守恒波浪浅水变形波浪折射波浪增水减水、边缘波、低频波浪、海岸垂向环流港湾共振开尔文波潮流椭圆无潮点载沙量体积输沙率平衡输沙、不平衡输沙2、证明推导P61—62页,2.4、2。
5、2.7题1）根据波能守恒推导浅水系数2）根据有限水深极限波陡的表达式推导浅水波浪破碎的判别指标3)试推导河口潮汐的格林定律4）证明平直海岸破波带外沿岸流速为05）p82, 3—7题.5-5题3、问答题2-2题；1)、试利用小振幅波理论解释水质点运动的特征2）、有限斯托克斯波的主要特征3）、试解释动水压力在不同水深(浅水、深水、有限水深）的分布特征4）、试解释深水波与浅水波的差异（波浪要素、水质点速度及轨迹、压力）？5）、何谓波浪破碎？有什么判别准则？波浪破碎的特点是什么？6）、简述辐射应力在碎波带内外的变化规律7）、简述近岸流方程中各项的意义8）、简述波浪增减水在碎波带内外的变化规律9)、简述沿岸流在碎波带内的分布特征10）、请利用简化的潮波理论，阐述地形、径流对一个喇叭形状的、水深由口外向河口湾顶端逐渐减少的河口湾潮汐的影响教材4。
2~4。
4题 5.3 —5.4 题，7—1~7—4题,7—7～7—8题4、计算题1）掌握深水、浅水波的判别方法，计算深水波和浅水波的波长、波速2）计算水质点的最大速度、水质点轨迹直径及近底层最大速度3)计算波能、波动压力4)掌握波浪浅水系数、折射系数的计算，计算给定水深的波高，判断波浪是否破碎5）掌握正向入射波浪辐射应力的计算公式及掌握波浪最大减水公式及增水公式，计算给定波浪的增减水6)掌握沿岸流的计算，如若等深线平行，深水波高m H 20=,周期s T 8=，深水波向角 300=α，不考虑海滩坡度的影响,请计算并判断5m 水深处波浪是否破碎?1.0m 水深处呢？计算碎波带内平均沿岸流流速。
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。
海岸动力学复习要点
第二章 波浪理论的复习要点1、名词解释波能流、深水波、浅水波、波浪频散关系、波群、驻波、波动压力、有效波高、波浪能谱、波浪方向谱2、证明推导（1）证明线性波单位水柱体内平均动能和势能都为2161gH （10分） （2）P61 2-4\2-73、计算题 1）、深海入射波高2 m ，周期8 s ，海底泥沙粒径D=0.2mm ，计算水深h=30米、h=5m 处的波长、波速及水质点近底层最大速度及轨迹直径。
2-12题2-11题2-17题 3、简答题 1）、试利用小振幅波理论解释水质点运动的特征 2）、有限斯托克斯波的主要特征 3）、试解释动水压力在不同水深（浅水、深水、有限水深）的分布特征第三章 波浪的传播和破碎的复习要点1、名词解释波浪守恒、波能守恒、波浪折射、破波带2、证明推导题1）、证明，若岸滩具有平直且相互平行的等深线时，该岸滩任一点（水深为h ）的折射系数为r k ==2）、推导浅水变形系数ii s n c c k 20=3、简答题1）、水深（地形）对波浪传播的影响表现在哪些方面？请结合小振幅波理论阐述地形（水深）要素是怎样影响的？ 2）、请简述水流运动（如潮流运动）对波浪传播的影响 3）、3-1题、3-2题4、计算题1）、均匀平直的海岸，等深线平行，深海入射波高2 m ，周期10 sec ， (1) 若波浪垂直入射海岸，计算水深5.0米处的波高，判断该处波浪是否破碎？（2）若波浪斜向入射，入射角为︒15，碎波线处入射角为︒5，计算破波波高及破波水深。
2）3-3题3）3-4题、3-9题、3-10题近岸波浪流复习要点1、 名词解释辐射应力、波浪增水、波浪减水、沿岸流2、 证明推导1） 证明碎波带外波浪作用下发生减水现象，碎波点减水最大， 2） 证明碎波带内、岸线位置增水最大 3） 根据线性波理论，证明碎波带外沿岸流为04） 证明，不考虑侧向混合的影响，碎波带内的平均沿岸流为 3、 思考题1） 简述辐射应力在浅水区和碎波带的变化规律 2） 波浪增减水是如何发生的？3） 平直海滩波浪正向入射时是否产生沿岸流？斜向入射波浪产生沿岸流的机理是什么？4） 海滩岬角地形产生沿岸流及裂流是机理是什么？b b H 201-=ηbH 41max =ηbmb fl u C tg V αβπsin 165'=4、 计算题 P132 5-6近岸潮汐运动复习要点1、 名词解释平衡潮理论、大潮、小潮、港湾共振、无潮点、同潮时图、开尔文波、潮流椭圆2、 证明推导（1）、推导河口潮汐的格林定律2141⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=x o x o O X b b h h H H （2）、假定半封闭海湾的长度为c l ，证明：从口门传入的潮波，与海湾发生共振的潮波周期为()21)1(4gh n l T cc +==，n=0,1,2….3、 简述题P105-106：4-1题、4-2题、4-3题、4-4题对一个喇叭形状的（口门宽60km 、湾顶宽15km 、长度约为120公里、口门水深约20m ，平均水深约10m ）的河口湾而言，其潮汐的沿程分布受哪些因素影响？表现出什么样的特征？4、 计算题 4-5题及4-7题泥沙基本特性复习要点1、 名词解释中值粒径、沉速、双电层（束缚水膜）、推移质、悬移质2、 推导Stockes 泥沙沉速公式海岸泥沙运动复习要点1、 名词解释泥沙希尔兹参数、推移质输沙率、沿岸输沙 2、 证明推导题1） 进行泥沙临界起动状态的受力分析，推导泥沙起动公式ααρρρτtg C C ftg D g fu L D s mc +=-=32)(212深海入射波高2 m ，周期10 s ，海底泥沙粒径D=0.2mm ，判断水深h=30米、h=5m 处的泥沙是否能被波浪起动？15，均匀平直的海岸，等深线平行，深海入射波高2 m，周期10 sec，波浪斜向入射角为︒碎波线处入射角为︒5，计算沿岸输沙率。
海岸动力学1-1-资料
水深h大于波长L的一半，或说kh＞π时，可认为 已处于深水情况。这时，波浪弥散方程可以化简为
2 gk
gT 2
L0 2
gT
c0 2
在深水情况下波长和波速与波周期有关，而与水深无关
2
当水深与波长相比很小时，kh0 tankhh )(kh
Kh=π/10
0.3042 tankhh )(kh0.3142
z
或记作 2 0
定解条件 1) 在海底表面，水质点垂直速度应为零，即
w zh 0
0, z
z= -h
2) 在波面z=η处，应满足两个边界条件. 动力边界条件: 由假设自由水面压力为常数并令p=0， 根据 伯诺里方程有,
t z1 2 x2 z2zg0
非线性波
2
沿正x方向以波速c向前传播的二维运动的自由振荡推进波， x轴位于静水面上，z轴竖直向上为正。波浪在xz平面内运动。
简单波理论假设： 流体是均质和不可压缩的； 流体是无粘性的理想流体； 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； 流体上的质量力仅为重力； 波浪属于平面运动，即在xz平面内作二维运动。
4、按波浪运动状态分类 振荡波 (推进波, 立波) 推移波
5、按波浪破碎与否分类 破碎波，未破碎波和破后波
此外根据波浪运动的运动学和动力学处理方法，还 可以把波浪分为微小振幅波(线性波)和有限振幅波(非 线性波)
二、波浪运动的描述方法和控制方程
1、波浪运动的描述方法
欧拉法:亦称局部法，它是以空间某一固定点为研究 对象，研究任一质点流过固定点的运动特性欧氏法研究 的是某一流场的变化，它能给出某一固定时刻空间各点 的速度大小和方向，亦即给出流线(Stream line)。
港口航道与海岸工程-海岸动力学：第一章至第五章 详尽知识点整理 复习备考资料
第一章 波浪理论1.波浪分类（1）按波浪形态：分为规则波和不规则波（2）按波浪传播海域的水深：h/L ≥1/2 为深水波；1/2>h/L>1/20 为有限水深波；h/L ≤1/2 为浅水波（3）按波浪破碎与否：分为破碎波、未破碎波和破后波2.波浪运动控制方程 （1）描述一般水流运动方法有两种：一种叫欧拉法，亦称局部法，另一种叫拉格朗日法，亦称全面法（2）描述简单波浪运动的理论： 一个是艾利（Airy ）提出的为微幅波理论，另一个是斯托克斯（Stokes ）提出的有限振幅波理论3.参数（1）波高H ：两个相邻波峰顶之间的水平距离（2）振幅a ：波浪中心至波峰顶的垂直距离，H=2A （3）波周期T ： 波浪推进一个波长所需的时间（4）波面升高 ）t , x （ηη= ：波面至静水面的垂直位移（5）函数表达式： ）t -kx （Acos ση=（6）圆频率：T 2πσ= （7）波速c ： 波形传播速度，即同相位点传播速度，又称相速度4.建立简单波理论的假设：流体是均质和不可压缩的，其密度为一常数；流体是无粘性的理想流体；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；流体上的质量力仅为重力，表面张力和柯氏力忽略不计；波浪属于平面运动，即在xz 平面内作二维运动。
5.速度φ的控制方程（拉普拉斯方程）： 02222=∂∂+∂∂z x φφ 就是势运动的控制方程。
6.拉普拉斯方程的边界条件：（1）海底表面边界条件：海底水平不透水 0z=∂∂φ ，h z -= 处（2）自由水面动力学边界条件： 0])()[(21t 22=+∂∂+∂∂+∂∂==ηφφφηηg zx z z （3）自由水面的运动边界条件：自由水面上个点的运动速度等于位于水面上个水质点的运动速度0zx x t =∂∂-∂∂∂∂+∂∂φφηη ，η=z 处（4）二维推进波，流场上、下两端面边界条件可写为：）z ,ct -x （）t ,z ,x （φφ=7.微幅波理论假设：假设运动是缓慢的，波动的振幅A 远小于波长L 或水深h7.微幅波波面方程：）t -kx （cos 2σηH =弥散方程）kh （gktanh 2=σ 波长：）kh （tanh 2gT L 2π= 波速：）kh （tanh 2gT c π= 深水波长：π2gT L 2o = 深水波速：π2gT c o = 浅水波长：gh T L s = 浅水波速gh c s =8.色散（弥散）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散现象称为波的色散现象。
海岸动力学复习资料.docx
1.微幅波波能流:波浪在传播过程中存在能量传递，通过单宽波峰线长度的平均的能量传递率称为波能流。
2.驻波:当两个波波向相反，波高周期相等的行进波相遇时，形成驻波。
3.海岸:海岸是海洋和陆地相互接触相互作用的地带，包括遭受波浪为主的海水动力作用的广阔范围，即从波浪所能作用到的海底，向陆沿至波风浪所能到达的地带。
4.海岸侵蚀:指海水动力作用的冲击造成海岸线的海岸线的后退和海滩的下蚀。
5.海岸波生流:波浪传至近岸地区发生变形，不仅其尺度改变了，同时还形成一定水体——近岸波生流。
6.微幅波理论:为了把水波问题线性化，假设运动是缓慢的，波动的振幅远小于波长或水深。
7.漂流:净水平位移造成一种水平流动，称为漂移或质量输移。
8.波频谱:波能密度相对于组成波频率的分布函数。
9.浅水变形:波浪进入浅水区后，波高会产生变化，这种变化称为浅水变形。
浅水变形系数ks＝Hi／H0＝，波高H在有限水深范围内随水深减小而略有减小，进入浅水区后，则随水深增大而迅速增大。
10.波浪折射: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，即产生折射。
①折射波向线变化，斯奈尔定律:sinα／c＝sinα0／c0②折射引起波高变化，波浪折射系数kr＝根号(conαo／conαi)11.波浪绕射:波浪在传播过程中遇到障碍物如防波堤，岛屿或大型墩柱时，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，并在掩避区内发生波浪扩散，这是由于掩避区内波能横向传播所引起的。
绕射系数kd12.波浪破碎的原因:1.运动学原因:波峰处流体质点水平速度大于波峰移动速度;2.动力学原因:波峰处质点离心力大于重力加速度。
13.极限波陡:深水波浪的最大波高受波形能保持稳定的最大波陡所限制，达到极限波陡时，波浪就行将破碎。
14.破波角:破碎点处的波向线与岸线的外法线间的夹角称为破碎角。
15.破波带:波浪破碎点至岸边这一地带称为破波带。
16.辐聚辐散:在海岬岬角处，波向线将集中，这种现象称为辐聚，kr＞1，波高将因折射而增大。
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。
海岸动力学第二章知识点整理和答案
波浪理论2-1建立线性波浪理论时，一般作了哪些假设？◆势函数：假设1：流体是均质不可压缩的（密度为常数）；假设2：水流运动是无旋的；◆自由表面动力学边界条件（伯努利方程）：假设3：流体是无粘性的理想流体；假设4：自由水面压力为常数；假设5：质量力仅为重力，不考虑表面张力和柯氏力；◆自由表面运动学边界条件：假设6：波浪属于平面运动，在平面内做二维运动◆底部边界条件：假设7：底部不透水；◆左右两端面边界条件◆假设8：运动是缓慢的；◆假设9：运动的振幅远小于波长或水深；Note：假设1-7也是波浪理论的控制方程和定解条件的基本假设，而8-9是对波浪理论方程线性化求解的假设2-2试写出波浪运动基本方程和定解条件，并说明其意义。
2-3试写出微幅波理论的基本方程和定解条件，并说明其意义及求解方法。
略：见2-1和2-2Note:微幅波理论是在波浪理论的基础上做了线性化处理2-4线性波的势函数2-5由线性波的势函数证明水质点轨迹速度2-6试根据色散方程，编一已知周期T和水深h计算波长、波长和波速的程序，并计算出T=9s，h分别为25m和15m处的波长和波速。
MATLAB:2-7证明只有水深无限深时，水质点运动轨迹才是圆周2-8 证明线性波单位水柱内的平均势能和动能为1/16pgH2度z=-2m, -5m, -10m处水质点轨迹直径。
度z=-2m, -5m, -10m处水质点轨迹直径。
方法与2-9相同，2-9中提供的是通用方法，这两道题分别是特例，2-9是深水波情况，2-10是浅水波情况。
2-11 在某水深处的海底设置压力式波高仪，测得周期T=5s，最大压力Pmax=85250N/m2(包括静水压力，但不包括大气压力)，最小压力Pmin=76250N/m2，问当地水深、波高是多少？2-12 若波浪由深水正向传向岸边，深水波高H0=2m,周期T=10s，问传到1km长的海岸上的波浪能量（以功率计）有多少？设波浪在传播中不损失能量。
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。
海岸动力学第一章知识点整理和答案
海岸动力学第一章第一章概论1-1分析世界上大部分海岸处于侵蚀状态的原因。
◆海平面上升◆滩涂围垦、海岸植被破坏（珊瑚礁、红树林等）、拦河坝的建造、不合理的海岸工程建设Note：海岸侵蚀原因从自然因素和人为因素两个角度作答。
1-2分析海岸地貌特征（沙坝、沙嘴、潟湖和岬角等）对海岸侵蚀和淤积的影响。
◆沙坝是由波浪将海岸泥沙通过海底回流在破碎点附近沉积形成，所以沙坝的形成是海岸被侵蚀的结果。
另外，沙坝使近岸波浪破碎更为严重，使更多岸线附近的泥沙启动，并被波浪携带入海，进一步加剧海岸侵蚀。
◆沙嘴和潟湖可以使削减波浪作用强度，有利于泥沙沉降形成海岸淤积。
◆岬角处由于波浪辐聚的作用，受到的波浪作用强度较大，海岸容易遭受侵蚀。
1-3海岸环境动力因素（风、波浪和潮流等）对海岸变形的影响是什么？◆波浪：波浪是引起海岸变化的主要作用，波浪作用较强时，容易导致海岸后退。
◆风：风对海岸变形的影响是间接的，风将能量传递给波浪，波浪再影响海岸变形。
不同的风向和风力强度，对海岸地貌发育有着重要影响。
向岸表面吹流引起相当的向海底部回流，造成向海输沙。
风对沙丘的应力，造成海滩细沙的向岸搬移和陆上沙丘的向海输送，使海岸发生向岸和向海的迁移变化。
◆潮流：潮汐影响海岸带波浪的作用强度和范围，影响海岸带地貌类型的发育，另外潮流流速也会影响海岸带的侵蚀和淤积。
◆径流：径流淡水和潮流盐水出界面形成楔形面，楔面处有絮凝作用，造成泥沙集中沉降，形成水底隆起的河口拦门沙。
◆波生流：对沿岸输沙和岸线演变具有重要影响。
◆海流：海流是海洋的大尺度流动，离岸线相对较远，影响一般较小。
◆风暴潮和海啸：海岸极端气象。
水位异常升高且波浪具有极大的破坏性。
短时间改变海岸的冲淤平衡。
◆海平面上升：海平面上升导致海岸后退。
海岸环境动力要素主要是自然要素，包括：波浪、风、潮流、径流、波生流、海流、风暴潮和海啸、海平面上升。
1-4海洋水平面升高对海岸变形会产生哪些影响？◆海平面上升：海平面上升导致海岸后退，沿海平原低地别淹没和沼泽化，河口和地下盐水入侵，海洋动力增强。
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【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。
4.波浪折射：当波浪传播进入浅水区时，如果波向线与等深线不垂直而成一偏角，将发生波向线逐渐偏转，趋向于与等深线和岸线垂直的现象；5.辐聚：在海岬岬角处，波向线将集中；辐散：在海湾里，波向线将分散；6.波浪的绕射：波浪在传播中遇到障碍物如防波堤、岛屿或大型墩柱时，绕过障碍物继续传播，这种现象称为波浪绕射；7.绕射系数：绕射区内任一点波高与入射波高之比；8.破波带：波浪破碎点至岸边这一地带称为破波带。
9.崩破波，激破波，卷破波（P78）10.极限波陡：波浪达到破碎时的波陡。
11.破碎指标：当地波高与水深之比。
第4章1.潮汐：潮汐是海水在月球和太阳的引力作用下产生的一种周期性运动。
它包括海面的周期性涨落（潮汐）和海水周期性的近似的水平流动（潮流）。
2.潮：白天的海水水位周期性涨落；汐：晚上的海水水位周期性涨落；3.高潮：涨潮至最高水位；低潮：落潮至最低水位；潮差：二者之差；4.涨潮流：随着涨潮而产生的潮流；落潮流：随着落潮而产生的潮流；5.潮波：潮汐在海洋中产生以后，以波的形式向四周传播，便形成潮波；6.引潮力：月球和太阳对地球上海水的引力以及地球与月球绕其公共质心旋转时所产生的惯性离心力；7.周日不等现象（简答题）：相邻两次高(低)潮高度不等的现象,叫做潮高周日不等和潮时周日不等,统称为潮汐周日不等。
8.半月不等现象：月地日在空间相对位置的改变，月球引潮力和太阳引潮力合力作用引起，一个月潮差变化两个周期的现象叫半月不等。
9.月不等现象：月地距离变化，近地点潮差大，远地点潮差小；10.年不等现象：地日距离变化，近日点潮差大，远日点潮差小；11.黄道：地球上观察者在一年内观察到的太阳在天球上投影的周年视运动轨道；12.白道：月球在绕地球公转一周时，在天球上产生的一个视运动的轨道。
13.回归潮：月赤纬最大时，周日不等现象最显著；分点潮：月赤纬为0时，不出现周日不等现象；14.同潮时线：同时刻高潮点的连线；15.无潮点：振幅为0的点；16.等振幅线：同时刻振幅相等的点的连线；17.潮汐椭球：由于引潮力作用，全球水面平衡后呈椭圆形，赤道处潮差最大，南北两极为负值；18.旋转潮波：同潮时线绕无潮点作顺时针（北半球）旋转形成旋转潮波；19.往复流：在近岸、河口区及狭长海峡地区，水流在平面上表现为沿某一轴线方向的往复运动。
20.旋转流：潮流因地转力在较宽阔海域旋转的表现。
21.潮流余流：从实测潮流总矢量中除去净潮流后剩下的部分；22.水底摩擦力：单位面积上水底对水流产生的阻力，同时也是水流对水底表面产生的作用力；23.涌潮：在某些河口，受水深沿程快速减小和逆向径流影响，潮波变形形成了几乎直立的波前，河口涨潮初期的潮位急剧上升，这种现象称之为涌潮。
24.日潮：一昼夜内潮汐涨落各一次。
半日潮：一昼夜内潮汐涨落各两次。
第5章1.波生流：短波波高变化所引起的短波动量向周围流体的转移。
2.辐射应力：波浪运动过程中对周围流体产生的作用力。
3.波浪增水：伴随波浪传播而出现的平均水平面的升高。
4.波浪减水：伴随波浪传播而出现的平均水平面的降低。
5.裂流：是波浪在海岸破碎后,壅高于岸边的水体通过破浪带流回海洋的条带状强烈表面流。
6.沿岸流：沿着局部浅海海岸流动的海流。
【简述题】（4题×10分=40分）第2章1.建立简单波浪理论时，作了哪些假设?（1）流体是均质和不可压缩的，密度ρ为一常数；（2）流体是无粘性的理想流体；（3）自由水面的压力均匀且为常数；（4）水流运动是无旋的；（5）海底水平且不透水；（6）作用于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）波浪属于平面运动，即在xz水平面内运动。
2.简述质量输移流产生的原因。
第3章1.简述波浪传播过程中能量损失的途径。
①摩阻损失。
海底床面对波浪水流的摩阻力引起能量损失；②渗透损失。
当海底泥沙颗粒较粗，渗透性较大时，由于波峰和波谷的波浪压力不同，在床质内部引起渗透水流而造成的能量损失。
③泥面波阻力损失。
当海床由流动性的淤泥质软泥组成时，波峰和波谷下的压力差可能诱发泥面波，由于软泥内部粘性很大，因此泥面波也可能导致损失一部分或大部分能量。
2.简述斯奈尔折射定律物理意义。
当波浪斜向进入浅水区后，同一波峰线的不同位置将按照各自所在地点的水深决定其波速，处于水深较大位置的波峰线推进较快，处于水深较小位置的推进较慢，波峰线就因此而弯曲并渐趋于与等深线平行，波峰线则趋于垂直于岸线，这种波峰线和波向线随水深变化而变化的现象就是波浪折射。
斯奈尔定律就是对波峰线和波向线随水深变化而变化这一现象的数学描述。
按次定律即可绘制波浪折射图。
第4章1.根据平衡潮理论，简述潮汐周日不等现象及其产生原因原因：月赤纬和纬度的变化表现：半日潮两个高低潮高和涨落潮时间不等2.潮波进入河口后会发生哪些变化?（和3差不多。
但是回答更简略）海洋潮波进入河口区后，由于水深变小、河口平面形态、底摩阻、浅滩及端部反射、河流径流等的影响，潮波的波面形态、波动类型及潮差将沿程变化。
作为前进波的潮波遇到河口浅滩、河岸和河口顶端会发生反射，特别是平面呈喇叭形、水深急剧变小的河口中，潮波反射强烈，近于驻波的性质。
此时，高低潮位时潮流速度为0，中潮位时流速最大且比潮位变化提前π/2相位。
波面形态的变化取决于水深的变化，形成了波峰（高水位）速度大于波谷（低水位），使得潮波曲线形状不对称；潮位上升快回落慢；涨潮历时短落潮历时延长；涨潮流速大于落潮流速。
河道截面积的向陆沿程减小会引起能量的汇聚，使潮差增大，形成了“喇叭”效应；潮波在河口浅滩和边界的反射可形成驻波，使潮差增大；底部摩阻消耗潮波能量，使潮差减小。
第5章1.简述波浪增减水及其形成机理。
【计算题】（2题×10分=20分）第2章1．在某水深处的海底设置压力式波高仪,测得周期T=9s,最大压力p max =159800N/m 2(包括静水压力,但不包括大气压力),最小压力p min =147000N/m 2,问当地水深波高值. (()0.0515tanh 时，066.0当=⋅=k k k ) 解：分析压力公式p z ()[]()()t kx kh h z k H g gz σρρ-⋅+⋅+-=cos cosh cosh 2 ()t kx σ-cos ＝0时压力最小,即:p min ρgz -=＝147000N/m 2 (1) ()t kx σ-cos ＝1时压力最大,即 p max ()[]()kh h z k H g gz cosh cosh 2+⋅+-=ρρ＝159800N/m 2 (2)由（1）式可得z=－15m 故h=－z=15m由弥散方程：()kh gk tanh 2⋅=σ T πσ2=, Lk π2= T=9s, h=15m可得L=95.5m kh=0.066*15=0.99代入（2）式可得 H=4.0m.2．海面上波高2米，周期T 为xx ，一艘船锚链断了，3小时后离开了多少距离?第3章1.（浅水变形系数+折射系数）若深水波高H0=1m,周期T=5s,深水波向角α0=45°,等深线全部平行,波浪在传播中不损失能量,计算水深h=10m 处的波高.(用线性波理论，已知T=5s,h=10m 时,L=36.563m)。
解：L=36.563m 时9.85^^tanh *22*3.14^^gT e kh e kh c kh e kh e kh π*-==+=7.3（1）浅水变形系数ii s n c c k 20=其中14.3*258.920*==πgT c =7.8m/s c ＝7.3m/s⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)2sinh(2121kh kh n i =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+577.1544.3121=0.61故s k =＝0.935（2）波浪折射系数ir k ααcos cos 0=有00sin sin c c ii =αα 可得i α＝41.5° 故︒︒=5.41cos 45cos r k ＝0.97 则100s r H k k H =＝0.935×0.97×1＝0.907m2.（极限波高，破碎角）在深水中，5s 周期的波浪不破碎可能达到的最大波高是多大？若此波浪的波高H0 =1m,深水波向角α0=45º，波浪在海滩上破碎时，求破碎角.设海滩坡度极为平缓。
解:（1）当T=5sπ220gT L ==39.01m H ＝0.142×39.01=5.54m （2）︒=+=+=59.17)05.39/1*5.525.0(*45)/5.525.0(000L H b αα第5章（破碎波高，水深（第三章内容），增减水）1.海滩坡度为1:20，深水波高H 0=2m ，周期T=8s ，折射系数k r =0.875，绕射系数k d =1.0。