港口航道与海岸工程-海岸工程学 知识点总结 复习资料

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。