海岸动力学复习
海岸动力学复习提纲
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。
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。
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。
海岸动力学复习题
第一章 波浪理论1.1 建立简单波浪理论时，一般作了哪些假设?【答】：（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。
1.2 试写出波浪运动基本方程和定解条件，并说明其意义。
【答】：波浪运动基本方程是Laplace 方程：02222=∂∂+∂∂z x φφ或写作：02=∇φ。
该方程属二元二阶偏微分方程，它有无穷多解。
为了求得定解，需有包括初始条件和边界条件的定解条件：初始条件：因波浪的自由波动是一种有规则的周期性运动，初始条件可不考虑。
边界条件：（1）在海底表面，水质点垂直速度应为0，即=-=h z w或写为在z=-h 处，0=∂∂zφ（2）在波面z=η处，应满足两个边界条件，一是动力边界条件、二是运动边界条件 A 、动力边界条件02122=+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂==ηφφφηηg z x tz z由于含有对流惯性项⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂2221z x φφ，所以该边界条件是非线性的。
B 、运动边界条件，在z=η处0=∂∂-∂∂∂∂+∂∂zx x t φφηη。
该边界条件也是非线性的。
（3）波场上下两端面边界条件 ),(),,(z ct x t z x -=φφ 其中c 为波速，x -ct 表示波浪沿x 正向推进。
1.3 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。
【答】：微幅波理论的基本方程为：02=∇φ定解条件：z=-h 处，0=∂∂zφz=0处， 022=∂∂+∂∂z g tφφz=0处，⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=t g φη1),(),,(z ct x t z x -=φφ求解方法：分离变量法 1.4 线性波的势函数为()[]()()t kx kh z h k gH σσφ-⋅+⋅=sin cosh cosh 2， 证明上式也可写成()[]()()t kx kh z h k Hc σφ-⋅+⋅=sin sinh cosh 2 【证明】： 由弥散方程：()kh gk tanh 2⋅=σ以及波动角频率σ和k 波数定义: T πσ2=, Lk π2= 可得：()kh Lg T tanh 22ππσ⋅=⋅， 即 ()()kh kh L T g cosh sinh ⋅⋅=σ 由波速c 的定义：TLc =故：()()c kh g kh sinh cosh ⋅=⋅σ 将上式代入波势函数： ()[]()()t kx kh z h k gH σσφ-⋅+⋅=sin cosh cosh 2 得： ()[]()()t kx kh z h k Hc σφ-⋅+⋅=sin sinh cosh 2 即证。
港口航道与海岸工程-海岸动力学：海岸动力学习题复习资料知识点总结
港⼝航道与海岸⼯程-海岸动⼒学：海岸动⼒学习题复习资料知识点总结⼀、填空题1.⼀列简单波浪进⼊浅⽔区后，在传播中随⽔深变化，其波速、波长、波⾼和波向都将发⽣变化，但是其波周期则始终保持不变，波浪这⼀性质为分析它从深⽔传播到浅⽔的变化提供⽅便2.近岸流包括向岸流、沿岸流和离岸流3.海岸可分为沙质海岸和淤泥质海岸4.拜落诺能量输沙型可表⽰为载沙量和流速的乘积5.近岸区泥沙运动按⽅向不同可分为横向运动和沿岸运动6.沿岸输沙率的波能流法把沿岸输沙和波功率沿岸分量联系起来7.以破波点为界，把⽔域分为近岸区和离岸区，近岸去进⼀步可以分为外滩、前滩、和后滩 8.波浪按形态可以分为规则波和不规则波9.描述简单波的理论主要有微幅波理论和斯托克斯波理论 10.⼀直波周期为5s ，其⽔深波长为38.99，波速为7.80⽶/秒 11.波谱)(σS 相当于波能密度相对于组成波频率的分布函数12.在海岬岬⾓处，波向线集中，这种现象称为辐聚，在海湾⾥，波向线分散，称为辐散 13.泥沙连续⽅程dzds s ss εω+中，s s ω为沉降率，dz ds s ε-表⽰紊动扩散引起的向上的泥沙通量，s ε为紊动扩散系数14.沿岸输沙是波浪和波导沿岸流共同作⽤引起的纵向泥沙运动，主要发⽣在破波内，其机理是波浪掀沙和沿岸流输沙15.辐射应⼒可定义为波浪运动引起的剩余动量留 16.⼀般将2L h =作为深⽔波和有限⽔深波的界限，将20L h =作为有限⽔深波和浅⽔波的界限 17.描述不规则波系的⽅法主要有特征波法和谱表⽰法18.⽅向谱是⼀种⼆维谱19.破碎波的类型主要有崩破波、卷破波和激散波20.在破波带外的浅⽔区，波⾼随⽔深减⼩⽽增⼤，因⽽辐射应⼒沿程增⼤，发⽣减⽔现象 21.泥沙活动参数Dg u M s m)(ρρρ-=，它表⽰促使泥沙起动的⼒和重⼒引起的稳定⼒之间的⽐值22.沿岸流量最⼤输沙率在破波线和沿岸流速最⼤值之间 23.沿岸沙坝和滩肩是沙质海岸的重要特性构造 24.卷破波是形成沿岸沙坝的主要原因25.海滩的⼀个重要特性就是它的动态变化特性名词解释：1. 波浪增减⽔：波动⽔⾯时均值与静⽔⾯偏离值2. 海滩平衡剖⾯：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。
海岸动力学...
简答题：1.“一线”模型的基本假定是什么？答：“一线”模型又叫一线理论，所谓一线就是指岸线。
一线模型指研究岸线的变化，认为泥沙的横向运动只是吧泥沙在近岸区来回搬运，从较长时间看并不影响岸线的平均位置，假定岸滩的断面形状始终维持其平衡剖面而不发生变化，岸线位置变化时，岸滩平衡于该剖面前进或后退。
2.简述沙纹的形成机理。
答：沙纹是近底水流不稳定的产物。
一旦沙纹形成后，沙纹背后的漩涡就起到维持沙纹的作用。
随着水流的加强，沙纹的陡度趋于减小，直至纹沙顶峰完全被水流冲刷掉。
3.“风暴剖面”与“常浪剖面”各是如何组成的，它们各自的特征是什么？答：风暴剖面是指在风暴盛行期间，海滩上部被侵蚀，泥沙被搬运到离岸区堆积而形成的剖面形状。
它是以形成沙坝为主要特征。
常浪剖面是指当风暴季节过去，海面处于相对平静期时入射波浪相对较小，这时淤积在离岸区的泥沙逐渐被波浪推移而向岸输运。
这写泥沙在岸边堆积逐渐形成滩肩。
如果平静足够长，则风暴期间形成的沙坝可能完全消失，泥沙被全部推回。
形成光滑而有较宽滩肩的常浪剖面。
它的主要特点是光滑而有较宽滩肩。
4.试比较微幅波与斯托克斯波的波形和水质点运动轨迹。
答：波形比较：微幅波波形峰谷对称于静水面，斯托克斯波波峰处δπηH H42c+=，波面比微幅波抬高了δπH 4，因而变得尖陡，波谷处，δπηH H42-t+=，波面也比微幅波抬高了δπH 4，因而变得平坦，峰谷不再对称于静水面。
随着波陡增大，抬高值也增大，峰谷 不对称将加剧；水质点运动轨迹比较：微幅波水质点运动轨迹是封闭的椭圆，而斯托克斯波水质点运动轨迹是不封闭的。
5.波浪斜向入射，波浪动量流（辐射应力）沿岸分量在通过破波带时的变化并不能由平均水面坡降所平衡。
在沿岸方向，需要有底部剪切应力来平衡辐射应力梯度。
而时均剪应力只有在发生时均流动时才存在。
因此，处于衰减中的表面波，将沿岸波动动量转化为时均沿岸流动。
6.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。
港口航道与海岸工程-海岸动力学：海岸动力学 习题复习资料 知识点总结
一、填空题1.一列简单波浪进入浅水区后，在传播中随水深变化，其波速、波长、波高和波向都将发生变化，但是其波周期则始终保持不变，波浪这一性质为分析它从深水传播到浅水的变化提供方便2.近岸流包括向岸流、沿岸流和离岸流3.海岸可分为沙质海岸和淤泥质海岸4.拜落诺能量输沙型可表示为载沙量和流速的乘积5.近岸区泥沙运动按方向不同可分为横向运动和沿岸运动6.沿岸输沙率的波能流法把沿岸输沙和波功率沿岸分量联系起来7.以破波点为界，把水域分为近岸区和离岸区，近岸去进一步可以分为外滩、前滩、和后滩 8.波浪按形态可以分为规则波和不规则波9.描述简单波的理论主要有微幅波理论和斯托克斯波理论 10.一直波周期为5s ，其水深波长为38.99，波速为7.80米/秒 11.波谱)(σS 相当于波能密度相对于组成波频率的分布函数12.在海岬岬角处，波向线集中，这种现象称为辐聚，在海湾里，波向线分散，称为辐散 13.泥沙连续方程dzds s ss εω+中，s s ω为沉降率，dz ds s ε-表示紊动扩散引起的向上的泥沙通量，s ε为紊动扩散系数14.沿岸输沙是波浪和波导沿岸流共同作用引起的纵向泥沙运动，主要发生在破波内，其机理是波浪掀沙和沿岸流输沙15.辐射应力可定义为波浪运动引起的剩余动量留 16.一般将2L h =作为深水波和有限水深波的界限，将20L h =作为有限水深波和浅水波的界限 17.描述不规则波系的方法主要有特征波法和谱表示法18.方向谱是一种二维谱19.破碎波的类型主要有崩破波、卷破波和激散波20.在破波带外的浅水区，波高随水深减小而增大，因而辐射应力沿程增大，发生减水现象 21.泥沙活动参数Dg u M s m)(ρρρ-=，它表示促使泥沙起动的力和重力引起的稳定力之间的比值22.沿岸流量最大输沙率在破波线和沿岸流速最大值之间 23.沿岸沙坝和滩肩是沙质海岸的重要特性构造 24.卷破波是形成沿岸沙坝的主要原因25.海滩的一个重要特性就是它的动态变化特性名词解释：1. 波浪增减水：波动水面时均值与静水面偏离值2. 海滩平衡剖面：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。
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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
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。
河海大学考博海岸动力学复习知识点知识讲解
河海大学考博海岸动力学复习知识点
一、简答
1、简述波浪运动的两种方法。
（1）欧拉法：是以空间某一个固定点为研究对象，研究在一质点流过固定点的运动特性，他研究的是某一流场的变化，能给出某一固定时刻空间各点的速度大小和方向。
（2）拉格朗日法：从空间的某一直点为研究对象，研究该质点相对于初始条件的各个不同时间的位置，速度和加速度等。
他研究的是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0.06的波倾向于崩波；深水波陡约介于
0.03~0.06之间时，较平缓的岸坡上则形成卷波；小于0.009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）2、谐振波波面表达式：波面表示为cos()a kx t ησ=-，则波长为2L k π=，则波周期为2T πσ=，波速为c k σ=，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，求解势波的控制方程简化为20ϕ∇=；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φ和流速场后，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 ＝０，说明水质点沿水底只作水平运动。
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
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
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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。
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填空1波浪按波浪形态分为规则波和不规则波。
大洋中的风浪是不规则波或随机波；离开风区后自由传播的的涌浪可视为规则波。
2波浪按传播海域的水深分为深水波、有限水深波和浅水波。
分别将h/L =1/2和h/L =1/20作为它们之间的界限。
3波浪非线性的程度取决于波高、波长、水深的相互关系，在深水中影响最大的特征比值是波陡，在浅水中影响最大的是相对波高。
4波长较短的风浪进入水流较大的水域，或骑在波长较长的涌浪或潮波之上时，其波长、波速、波高及波向均将发生变化，而波周期保持不变。
5对波群速度与波速的关系而言，浅水波的波群速度为 C g =C s =√gh ，深水波的波群速度为C g =12C 0。
6一般把h/L <1/20的波浪称为浅水波，其群速为C g =C =√gh7斯托克斯波的水质点运动轨迹不封闭，运动一个周期后有一净水平位移，造成一种水平流动，称为漂流或质量输移；造成泥沙净输运。
8近岸水流速度的垂向分布，可采用对数分布或指数分布两种形式。
垂向水流结构的分层描述中常采用Boussinesq 假定。
9重力波周期的范围在1至30秒之间，周期为200秒的是低频波，潮波的周期大于 12小时 。
10海岸线是指 陆地与海水的边界线。
从海岸动力学的角度，海岸带的范围是从波浪所能作用的海底，向陆延至暴风浪所能达到的上界。
12当两列波向相反，波高、周期相等的行进波相遇时，形成驻波。
驻波的动能是入射行进波的2倍。
13非线性的有限振幅波理论主要有斯托克斯波理论、椭余波理论、孤立波理论等。
14一般认为，波浪破碎的运动学条件是波峰处水质点运动速度大于波峰相速度；动力学条件是质点离心力大于约束力重力，出现溢出现象。
15引潮力主要包括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产生的惯性离心力。
16辐射应力向岸的分量xx S 梯度驱动产生波浪增减水，xy S 梯度驱动产生沿岸流，yy S 梯度驱动产生裂流和近岸环流。
17海洋潮波运动包括海面周期性升降,称为潮汐，和海水周期性流动称为潮流。
18沙质海岸的短期演变主要是指海岸横剖面在波浪和水流作用下的季节性冲淤变化。
沙质海岸的典型剖面形式为沙坝剖面和滩肩剖面，也称为风暴陪面和常浪剖面。
19淤泥质海岸的地形变化与沙质海岸的变化有所不同，其主要特征往往是在动力较强的地方发生冲刷，在动力较弱的地方发生淤积。
20一列简单波浪进入浅水区后，在传播中随水深变化，其波速、波长、波高和波向都将发生变化，但是其波周期则始终保持不变，波浪这一性质为分析它从深水传播到浅水的变化提供方便。
21沿岸输沙是波浪和波生流共同作用引起的纵向泥沙运动，主要发生在破波带内，其机理是波浪掀沙和沿岸流输沙；沿岸流量最大输沙率出现在破波线和沿岸流速最大值之间。
22辐射应力可定义为波浪运动引起的剩余动量流。
23沿岸沙坝和滩肩是沙质海岸剖面形态的重要特性构造。
卷破波是形成沿岸沙坝的主要原因。
24近岸流包括 向岸流 、沿岸流 和 离岸流25海岸可分为 沙质 海岸和 淤泥质 海岸26拜落诺能量输沙型可表示为 载沙量 和 流速 的乘积27近岸区泥沙运动按方向不同可分为 横向 运动和 沿岸 运动28沿岸输沙率的波能流法把 沿岸输沙 和 波功率沿岸分量 联系起来29以 破波点 为界，把水域分为近岸区和离岸区，近岸去进一步可以分为 外滩 、 前滩 、和 后滩波浪按形态可以分为 规则波 和 不规则波30描述简单波的理论主要有 微幅波理论 和 斯托克斯波理论 10.一直波周期为5s ，其水深波长为 38.99 米，波速为 7.80 米/秒31波谱S(σ)相当于波能密度相对于 组成波频率 的分布函数32在海岬岬角处，波向线集中，这种现象称为 辐聚 ，在海湾里，波向线分散，称为 辐散 33泥沙连续方程dz ds s εωS S +中，s ωS 为沉降率，-dzds εS 表示紊动扩散引起的向上的泥沙通 量，εS 为 紊动扩散系数34沿岸输沙是 波浪 和 波导沿岸流 共同作用引起的纵向泥沙运动，主要发生在 破波内 ，其机理是波浪掀沙和沿岸流输沙35.方向谱是一种 二维谱36破碎波的类型主要有 崩破波 、卷破波 和 激散波37在破波带外的浅水区，波高随水深减小而 增大 ，因而辐射应力沿程 增大 ，发生减水现象38泥沙活动参数M =ρμmg (ρz −ρ)D ，它表示 促使泥沙起动的力 和 重力引起的稳定力 之间的 比值39沿岸流量最大输沙率在 破波线 和 沿岸流速最大值 之间40 沿岸沙坝 和 滩肩 是沙质海岸的重要特性构造41 卷破波 是形成沿岸沙坝的主要原因42海滩的一个重要特性就是它的 动态变化 特性43描述不规则波系的方法主要有 特征波法 和谱表示法简答1列举五种海岸动力因素？。
答：海岸动力因素包括：波浪、海岸波生流、潮流、径流、海流、风暴潮、、海啸、风、海平面上升等。
2时均沿岸流动产生原因是什么？答：波浪斜向入射，波浪动量流（辐射应力）沿岸分量在通过破波带时的变化并不能由平均水面坡降所平衡。
在沿岸方向，需要有底部剪切应力来平衡辐射应力梯度。
而时均剪应力只有在发生时均流动时才存在。
因此，处于衰减中的表面波，将沿岸波动动量转化为时均沿岸流动。
3潮波传入天然河口，会受到哪些因素会影响而产生沿程变化？答：潮波传入天然河口，产生沿程变化的因素可归结为：1）水深减小，波高增大，即浅水变形；2）底摩阻引起波高衰减；3）河口断面向陆方向收缩，波高沿程增大；4）河口边界和浅滩造成反射；5）河流径流与潮波叠加，引起落潮历时延长。
4试分析韵律形岸线的形成过程。
答：当边缘波遇到海岸上突出于岸线伸向海中的岬角时会发生反射，反射波与边缘波叠加形成驻波或部分驻波；该驻波在平行岸线方向存在相间的节点和腹点，对沙质海岸，这会导致岸线泥沙在腹点处受侵蚀，在节点处出现淤积，产生尖点；尖点随着节点沿岸线呈等间距出现而形成韵律形岸线。
5什么是波浪的辐聚和辐散现象？辐聚和辐散对海岸的泥沙运动有什么影响？答：波浪在水深变化时发生折射，造成在海岸突岸处波向线集中聚拢的现象，称为辐聚；在海湾里（凹岸），波向线分散的现象，称为辐散。
辐聚处波能集中，可能导致强烈冲刷；辐散处波能分散，可能产生泥沙淤积。
6波浪进入浅水区后，底摩阻引起波能损失包括哪些？产生原因分别是什么？答：1）摩阻损失，由海底床面对波浪水流动摩阻力引起；2）渗透损失，海底泥沙颗粒较粗时，在波峰、谷造成波浪压力变化时，在床质内部引起渗透水流而造成能量损失；3）泥面波阻力损失：对淤泥质软泥底床，在波峰、波谷造成波浪压力变化时，诱发泥面波，导致能量损失。
7在波浪正向入射时，海岸直立堤外离岸方向，将受到何种波的作用，它对沙质床面冲刷的特点是什么？答：1）立波。
2）在立波作用下，沙质床面的冲刷特点分为两种基本形态：相对细沙型，泥沙以悬沙为主，床面在立波节点处产生发生冲刷，形成冲刷坑，在腹点处产生淤积；相对粗砂型以推移质为主，冲刷坑发生在节点和腹点之间，节点处产生淤积。
论述1试举一例说明海岸工程建筑物引起的岸线长期变形。
突堤例子印度马德拉斯港是由于在具有较强净沿岸输沙的海岸上建造突堤而引起海岸变形的最著名例子。
马德拉斯港位于印度半岛的东海岸，该段海岸在建港前较为平直，基本处于动态平衡状态。
沿岸两个方向都由沿岸输沙，但向北大于向南，净输沙率约为54万m2/年。
1875年建港口时先建造了北突堤，1879年又建成了南突堤。
在南突堤向前延伸建筑施工时，泥沙便沿南突堤堆积。
从1877~1910年的33年间，岸线前进了约700m，在港口南侧形成了约180万m2的新陆地，而北突堤北侧的海岸遭到冲刷，受到侵蚀的岸线达5km以上。
为防止海岸进一步被冲刷，在港口以北的海岸上修建了护岸。
1900年以后，沿岸输沙开始绕过突堤进入港池水域内，为防止泥砂进入港池，不得不关闭了原来的航道，朝北开挖了新航道。
为了维持口门水深，需采用挖泥船进行疏浚。
2在波浪斜向入射情况下，定性分析丁坝两侧的冲淤形态；对沙质海岸和淤泥质海岸分别图示说明。
答题要点： 1）对于沙质海岸，丁坝上游淤积，下游冲刷。
主要是因为泥沙运动以推移质运动为主；2）对于淤泥质海岸，丁坝上游冲刷，下游淤积。
主要是因为泥沙运动以悬移质运动为主。
3红树林外海波浪进入红树林会受到红树植物灌丛根系的阻挡及滩面摩擦力的作用，从而波能被削弱，波长变短，流速减缓，大大削弱了波浪的推移作用，加速泥沙的沉积；减缓了潮汐速度，延长涨退潮时间，可能阻塞航道，不利于港口航期的安排；有净化海水的作用，因此最终把污染物通过根系截留在岸滩，使岸滩弥漫恶臭，大大影响沿岸景观，造成沿岸景观的破坏。
1已知一波浪系列的有效波高H为4.7m，有效波周期为4.7s，问该波列的平均波高是多少？大于s6m的波高出现的概率是多少？解：由已知有效波高H 1/3=1.6H̅=4.7m 故平均波高H ̅=2.94m 由于大波特征值和累积特征值可以相互转换，有H 1/10=2.03H̅=5.97=6m 故大于6m 的波高出现机率为4%2若深水波高H o ＝2m ，周期T ＝5s ，深水方向角α0＝45°，海岸等深线平行，底坡03.0tan =β。
1）不计能量损失和浅水变形，用线性波理论计算破波水深和破碎波高。
破波角公式：)/5.525.0(000L H b +=αα。
2）用线性波理论计算该波浪传到水深5米处的波高。
不计能量损失，考虑浅水变形。
解：1）a 深水波长：)(3928.6/258.92/20m =⨯==πgT Lb 计算破波角：)(9.2339/25.525.045)/5.525.0(000︒=⨯+⨯=+=）（L H b αα c 求折射系数：879.09.23cos 45cos cos cos 0=︒︒==b r k αα d 计算破碎波高：m H 759.12879.0'0=⨯=；m H L H H b 758.1759.117.2606.076.0759.1)39/759.1(03.076.0)/()(tan 76.04/17/1'04/10'07/1=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯=--βe 计算破碎水深888.0tan 6.572.0=+=βγbm H h b b b 98.1888.0/758.1/===γ2）a 按色散关系)tanh(0kh L L =，迭代估算波长L ≈30m 。
计算波速c=L/T =30/5=6m/s ，波数k i =6.28/30=0.21。
b 计算波能传递率022.42sinh ;05.1521.0==⨯=kh kh761.0022.41.21212sinh 2121=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=kh kh n c 计算浅水变形系数924.0761.0625/3920=⨯⨯==i i s n c c k d 由snell 定理求波向角︒===--95.325/3945sin 6sin sin sin 1001c c i i αα e 计算折射系数918.095.32cos 45cos cos cos 0=︒︒==i r k αα f 计算波高：696.12918.0924.00=⨯⨯==H k k H r s i m。