上海海事大学 海岸工程学-精简版
上海海事大学海岸工程学培训资料
锚链设备复杂，可靠性差，易起锚，不能阻止泥沙进入港 内，不能减少水流对港内水域的影响。
（3） 适用范围：
波陡大，水位变幅比较大的渔港或作临时防护。
3、喷气式、喷水式防波堤： 原理：使波长变短，波陡变大，直到波浪破碎，消耗波能。 优点：施工简单，基建投资少，安装、拆迁方便。 缺点：动力消耗大，运输费用高。 适用：围堰施工，打捞沉船及临时的装卸作业。
（1） 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。
（2） 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。
⑶轴线与波向线要斜交成α＝60°～80°，以减少波浪力， 增加安全储备。
⑷堤高应沿纵轴线按水深、地质、波浪条件分段设计（堤 头、堤身、堤根）。
3、堤头
⑴环境特点 一般位于深水区且离岸最远。三面环水，受三个方向的
波浪作用，受力复杂且堤前水底的水流冲刷也最强烈。
⑵型式 ①斜坡式堤头 一般为15～30m长；水深较大的斜坡堤，堤头段长度
喷气式
喷水式
四、防波堤的结构选型和设计条件
防波堤的设计条件包括 自然条件：风、浪、流、潮位、泥沙、冰凌、地震、地质等 使用条件：港口对防波堤功能的要求，如反射、绕射、越浪、
透浪、防沙、防流、防冰、堤顶是否利用、是否堤 内侧靠船等 材料条件：砂石料的开采、供应等 施工条件：施工设备、施工技术、施工作业天数等
1、透空防波堤：
（1） 优点：
比较经济，施工也容易。
海岸工程第二课
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。
• • •
高潮：潮汐升降的一个周期中，海面升至最高时称为高潮； 低潮：海面降至最低时称为低潮。 潮差：相邻高潮与低潮的水位高度差称为潮差。
•
平潮和停潮
设计标准确定依据：
首先根据其保护对象的重要性和被保护的人口或土地面积,确定海堤的 防潮（洪）标准，根据其防潮（洪）标准规定确定其不同的等级；
然后计算确定由该防御标准所决定的一定累积频率和重现期下的潮位
和波浪值； 具体依据的规范包括：海堤工程设计规范，堤防工程设计规范，浙江
省海塘工程技术规定，广东省海堤工程设计导则，福建省围垦工程设
（1）海堤 （6学时） （2）护岸 （2学时） （3）丁坝 （1学时） （4）潜坝 （1学时） （5）人工补滩工程（1学时）
（6学时） （3学时） （1学时）
第三章 围海工程 第四章 防波堤工程 第五章 其他海岸工程
第二章 海岸防护工程
本章内容：
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 海堤 护岸 丁坝 潜坝 人工补滩工程
4级和5级海堤工程的设计潮(水)位，可根据海堤所在位置，由临近潮(水)位
测站设计潮(水)位结果内插确定。 位于河口区的海堤工程，应将潮(水)位频率分析计算结果与设计洪(潮)水面 线分析计算结果进行比较，选取较高值作为设计潮(水)位值。
3、设计潮位计算
海堤工程设计高潮位潮位（水位）
海港工程极端高水位和极端低水位
标准
资料年限
为了确定极端高、低水位，在应用频率分析方法进行统计分析时，要求应具有不少 于20年的年最高、最低潮位实测资料，并须调查历史上出现的特殊水位。
上海海事大学-海岸工程学-第3.2章海堤3(海堤结构计算)
计算参数
百年一遇高潮位hP=3.10m 风速VZ=34.5m/s 风区长度D=1333m 安全超高A=0.5m，允许越浪 堤前水深d=hP-h滩=3.1-（-0.2）=3.3m 波高累积频率F%=1% 现状堤顶高程Ha=4.5m 现状防浪墙高程H=5.4m
➢堤顶高程复核式：ZP=hP+RF+A
1.设计波浪推算：由当地风场要素推算波浪要素
<0.125 H13%
注意：裴什金法也可以用在浆砌块石厚度，不过
浆砌块石厚度计算时,H均取H13%.
A 砌石护坡厚度计算
(3)《海堤工程设计规范》法（P113）
➢干砌块石护面
t K1 b
HL 3 mH
m cot
A 砌石护坡厚度计算
(3)《海堤工程设计规范》法（P113）
➢干砌条石
t 0.744 b
➢上、下坡度一致
➢上平下陡 ➢下平上陡
上述计算公式的使用范围是: • m(上)=1~4 • m(下)=1.5~3 • Dw/L=-0.067~0.67 • B/L<=0.25
应用在平台在静水位附近。堤坡断面均为斜 坡，对于上下断面中含陡墙的不适用。
D 堤前有压载时的爬高计算
计算步骤: • 先计算无压载条件下的爬高; • 将所得爬高值乘以压载修正系数; • 当dw/H<=1.5,M<=1.5时候,还要考虑dw的影响.
幅度的计算方法。且采用函数关系，方便 电算；
正向规则波在斜坡上的水位变化,包括爬高和 回落
正向规则波在斜坡上的水位变化,包括爬高和回落
R K R1H
K 是糙R率1系数K1 th(0.432M ) (R1 )m
R1 坡是数KMm有=1关,H=11m时( 候L波)浪1/ 爬2 (高th或2降深d,)与1斜/ 2
上海海事大学 海岸工程学第2章海岸动力因素
不 粘 透 土 水
砂土 低 粘 透 土 水
砂 （ 不 土 饱 和 ）
总应力 中和应力 有效应力
砂土 粘 （ 半 土 透 水 ）
毛细张力力 总应力
中和应力 有效应力
潮汐(tide)
2.1 波浪
一、理论波浪要素 21
2-1 波浪要素
Basic Parts of a Wave
wavelength
crest
不同的潮汐类型
半日潮
日潮
混合潮
二、设计潮位（水位）
定义：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）。
海岸工程中的设计潮位包括：
设计高水位、设计低水位；极端高水位和极端低水位。
设计高（低）水位计算：
1）设计潮位的标准 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%。
3、各潮位级的累积频率为年或多年的高潮或低潮 总潮次除各潮位级相应的累积出现次数。
4、在方格纸上以纵坐标表示潮位，以横坐标表示 累积频率，将各累积频率值点于相应潮位级下限处， 连绘成高潮或低潮累积频率曲线，然后在曲线上摘 取高潮10%或低潮90%的潮位值。
高潮和低潮累积频率曲线
高潮或低潮的累积频率曲线：
3极端水位的推算方法aa年频率统计的方法年频率统计的方法bb资料中有特大值时设计高潮位的推算方法资料中有特大值时设计高潮位的推算方法cc资料短缺情况下设计高潮位的推算资料短缺情况下设计高潮位的推算
海岸工程学
李俊花
2012年2月
第二章 海岸动力因素
波浪(wave)
砂土
地下水位
总应力 中和应力 有效应力
➢ 1/10大波：波群或观测的全部波浪中，按波高大小
海岸工程学
¾ 波能流
沿波浪传播方向，在单位时间内，通过波峰单位宽度 铅垂截面的平均波浪能量。
波浪能量 = 作用于波浪传播方向正交垂直截面的 力×通过该垂直截面的流体质点运动速度。
力 = 动水压力×垂直截面面积。
动水压力
¾ 群速度
波浪相速度
波能是以群速度传播
考虑一单位宽度波浪水槽，一端造正弦波。 造波机启动t时间后，在Cgt和造波机之间可以形成稳定波列； 但是在Cgt和Ct之间，虽然波行已经传到，但是不能充分发展为 稳定波列。
1.线性波理论
¾ 基本假定： 无黏、无旋、不可压缩的理想流体 长峰的小振幅振荡行进波
¾振荡波： 沿波浪传播方向的平均质量输移为零 包括推进波和立波
正弦波 余弦波
立波
¾平移波： 沿波浪传播方向上有质量输移 例如孤立波
¾ 周期性水波问题的控制方程和边界条件
¾ 线性微幅波的控制方程和边界条件
¾ 分离变量法求线性振荡行进波解 ¾ 行进波解速度势
fd
= Cd
ρ
2
Du
u
系数的确定是关键，取值应对应一定的波浪理论。
¾ 惯性力和速度力最大值之间有一90度的相位差，因此计算出速度力和惯 性力的最大值以后，还需要来判断总水平力出现的相位。
¾ 利用莫里森公式计算构件受力基本过程包括：结构尺度判断；选择波浪 理论计算速度和加速度；计算速度力和惯性力；选取惯性力系数和阻力系 数；计算出惯性力和阻力的最大值；判断总水平力出现的相位，得出总水 平力。
波浪折射：波浪进入浅水后，波速和波长随水深变浅而减 小。当波浪与水下等深线成斜向传播时，水深较大处的波 浪传播速度快于浅水处的波浪传播速度，使波浪的传播方 向逐渐发生变化，最终趋向与海岸线垂直。这一现象称为 波浪折射。
上海海事大学海岸工程学
2020年5月29日星期五
第四章 防波堤工程
•
•4.1 概 述 •4.2 斜坡式防波堤 •4.3 直立式防波堤
•
•港口组成
•水 域
•港内锚地
•港内锚地
•进 港航 道
•大连港
•防波 堤
•
•陆域
•某鱼港防波堤布置平面图
•
•某港区防波堤工程
•
•4.1 概 述
•通过前面的介绍，我们知道当建港的天然海域不能满足其掩 护与泊稳需求时，工程上用防波堤圈围一个平稳的水面，将港 内水域与外海隔开，使港内水域具有更好的掩护和泊稳条件。
•（3） 适用范围：
•水深较大，波浪小，无防砂要求的水库港、湖泊港。
•
•透 空 式
•箱 式
•
•2、浮式防波堤：•由有一定吃水深度的浮排和锚链系统组成。
•（1） 优点：
•不受水深，地质条件的限制； •易拆除，易修建，较经济。
•（2） 缺点：
•锚链设备复杂，可靠性差，易起锚，不能阻止泥沙进入港 内，不能减少水流对港内水域的影响。
•（3） 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。
•
•（二）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。
•
•
•（1） 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。
•（3） 适用范围：
•波陡大，水位变幅比较大的渔港或作临时防护。
•
•3、喷气式、喷水式防波堤 ：
•原理：使波长变短，波陡变大，直到波浪破碎，消耗波能。
上海海事大学港口工程学电子教案
上海海事大学课程教案
课程名称：港口工程学课程编号：31103210
承担课程的二级学院（部）: 海洋环境与工程学院系（教研室）港航教研室
教案编写教师：史旦达
授课对象：港口航道与海岸工程081班、082班编制时间：2011.3
编写负责人系（教研室）主任
（签字）（签字）
绪论本章答疑时数：1
第1章：码头概述本章答疑时数：1
第2章：重力式码头本章答疑时数： 2
第3章：板桩码头本章答疑时数： 2
第4章：高桩码头本章答疑时数： 2
本章答疑时数： 1
第5章：开敞式码头
第7章：码头附属设施本章答疑时数： 1
第8章：防波堤与护岸本章答疑时数：1
第9章：修造船水工建筑物本章答疑时数： 2
第10章：港口水工建筑物抗震本章答疑时数： 2
第11章：港口水工结构数值模拟本章答疑时数： 2。
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。
上海海事大学海岸工程学课件
分析当地经济发展状况、产业结构及未来趋势，预测港口吞吐 量，以满足未来经济发展需求。
考虑港口建设对当地社会、环境的影响，需进行充分的环保评 估和社会影响评价。
港口码头设计与施工
码头类型选择 根据港口功能、货物种类和自然条件，
选择合适的码头类型，如重力式码头、 板式码头、高桩码头等。 施工方法
海蚀柱。
沙滩
连岛沙坝
由波浪破碎产生的沙粒在岸线 附近堆积形成的宽广平地，是
常见的堆积地貌形态。
连接岛屿与大陆的沙质堆积体， 通常由沿岸流携带泥沙堆积而
成。
04
海岸防护工程
海岸防护工程类型与原理
类型
海岸防护工程主要分为结构性防护和非结构性防护两种类型。 结构性防护工程包括丁坝、顺坝、离岸堤等硬质结构，非结 构性防护工程则包括植被种植、沙滩养护等软质措施。
上海海事大学海岸工程学 课 件
目录
• 海岸工程学概述 • 海岸动力环境 • 海岸地貌与动力沉积过程 • 海岸防护工程 • 港口与航道工程 • 海岸环境工程与生态保护
01
海岸工程学概述
海岸工程学的定义与研究对象
定义
海岸工程学是研究海岸带地区自然环 境与人类活动相互作用，探索海岸带 资源可持续利用和生态环境保护的工 程技术与管理方法的综合性学科。
原理
海岸防护工程的主要原理是通过调节和控制沿海水流、泥沙 运动，防止或减轻海岸侵蚀，保护海岸线的稳定。其设计需 考虑地理、水文、气象等多因素，以实现工程效益最大化。
丁坝、顺坝与离岸堤
丁坝
一种垂直于海岸线的防护建筑，主要作用是改变海水流向， 减轻海岸侵蚀。其长度和高度设计需考虑地形、潮差、波 浪等因素。
海岸工程学复习资料（膨胀版）
海岸⼯程学复习资料（膨胀版）绪论⼀、海岸线、海岸带与海岸1、海岸线：海洋与陆地的交界线称为海岸线。
2、海岸带：海岸线两侧具有⼀定宽度的条形地带称为海岸带。
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。
位于⾼潮位之上的区域为潮上带，位于⾼潮位和低潮位之间的区域称为潮间带，位于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、海岸线变化的影响因素1）河流影响：河流⼊海的泥沙在近海沉积和岸滩堆积，造成海岸线的推进。
2）波浪作⽤：当波浪冲击海岸时，造成岸滩的侵蚀与后退，砂砾质海岸尤为严重。
3）潮汐作⽤：潮汐相伴产⽣潮流，潮流冲击岸滩，从⽽造成对海岸的冲蚀。
4）⼈类在沿海⽣产活动的影响：在沿海兴建突堤、丁坝等海⼯建筑物时会破坏原有的沿岸输沙平衡，岸线必然会改变其轮廓以求达到新的平衡第⼆章、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。
海岸工程学复习
第一章 绪论一、海岸线、海岸带与海岸1、海岸线：海洋与陆地的交界限称为海岸线。
2、海岸带：海岸线两侧具有一定宽度的条形地带称为海岸带。
海岸带的宽度各国规定不尽一样，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。
海岸带组成：潮上带、潮间带和潮下带。
位于高潮位之上的区域为潮上带(38%)，位于高潮位和低潮位之间的区域称为潮间带(7%)，位于低潮位以下的区域为潮下带(55%)二、海岸类型：基岩海岸、砂砾质海岸、淤泥质海岸、生物海岸1、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。
2、砂砾质海岸定义：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。
3、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。
4 、生物海岸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。
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-陆相:泥沙;海相:风浪、海啸3、人类活动影响显著:径流和入海泥沙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、人类活动等四、海岸带开发与海岸工程〔1〕海岸防护工程 作用：保护沿海城镇、农田、盐场和岸滩，防止风暴潮的泛滥淹没，抵御波浪、水流的侵袭与淘刷。
分类：海堤〔或海塘〕、护岸、丁坝和保滩工程第二章 海岸动力因素第一节 波浪一、波浪1、波浪要素：波峰(谷)、波长、期、波速(波型传播的速度)、波高(相邻波峰和波谷的垂直距离)、振幅、波陡(波高与波长之比)、波峰线(波峰的连线)、波向线(波浪传播向，垂直于波峰线)。
2、设计波浪：平均波高〔 〕、累积频率波高〔 〕、1/10大波 〔 〕、有效波高〔 〕二、潮汐H %F H 101H 31H一、沿海潮汐的特征1、潮汐定义：海水在天体引潮力的作用下所产生的期性运动。
上海海事大学港航海岸工程学
上海海事大学3004第一章：海岸防护概论1.海岸带：海岸线（海洋与陆地的交界线称为海岸线）两侧具有一定宽度的条形地带称为海岸带。
海岸带包括潮上带、潮间带和潮下带。
位于高潮位之上的区域为潮上带，位于高潮位和低潮位之间的区域称为潮间带，位于低潮位以下的区域为潮下带。
海岸带的组成：后滨或后滩、前滨或滩面和外滨或滨面2.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、砂砾质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸。
a)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。
浙江、福建所占基岩海岸最长。
（岸线曲折、湾岬相间；岸滩陡峭、滩沙狭窄；波浪作用为主，潮汐和风暴潮作用比较显著；基岩海岸具有水深较大、掩护良好、基岩牢固的特点。
适合建港）b)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。
辽宁所占砂砾质海岸最长。
（岸线平顺；岸坡较坦；波浪作用为主并常引起沿岸漂沙）c)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。
上海属于此类海岸。
（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。
）d)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（有利防浪、消浪、保滩促淤的功能）；珊瑚礁海岸由热带造礁珊瑚虫遗骸聚积而成。
3.海岸线变化的影响因素：海岸线是海与陆地交汇的界限，除因潮汐涨落在潮间带范围内正常变化外，还受河流、波浪、气候、生物等影响，使岸滩堆积或侵蚀，从而加剧了海岸线的推进或后退的频繁变化。
4.海岸线冲淤变化因素：分为长期作用和短期作用。
长期作用：由于海平面上升或地面沉降引起岸线退蚀，以及河流改道是海岸的泥沙补给条件剧烈变化而出现海岸变迁。
短期作用：主要指波浪、沿岸流、风暴潮、河流丰枯变化、风等自然因素以及人类活动因素。
港口航道与海岸工程-海岸工程学：海岸工程学设计计算书
海岸工程学课程设计姓名班级港口航道与海岸工程学号指导老师课程海岸工程课程设计上海海事大学二О一二年为了于印度尼西亚国南部爪哇岛的西南海岸Palabuhan Ratu 湾内拟建电厂位，需在爪哇岛海岸修建防波堤。
本设计就此项工程进行防波堤设计，防波堤设计包括南防波堤和北防波堤。
根据设计的设计基本资料，结合工程情况及工程要求，依据交通部第一航务工程勘察设计院的《防波堤设计与施工规范JTJ298-98》及交通部第一航务工程勘察设计院的《海港水文规范JTJ213-98》对该工程进行设计。
设计的主要内容为防波堤的整体设计包括结构方案必选和防波堤的断面设计，胸墙设计包括胸墙断面尺寸拟定、作用分类及标准值计算和胸墙的抗滑、抗倾稳定性验算等。
根据计算和分析拟定防波堤的堤顶高程为5.0m，防波堤采用1.92m的2层扭工字块体作为护面，下面铺设0.65m碎石垫层。
胸墙的顶高程拟定为5.0m，高度3.6m，宽度2.9m，经验算满足抗滑、抗倾稳定性。
设计中主要的计算过程及成果均于下文中列出。
第一章设计基本资料 (4)一、工程概况 (4)二、自然条件 (4)1.气象 (4)2.水文 (4)3.工程地质 (5)三、设计荷载 (7)第二章防波堤总体设计 (8)一、结构方案比选 (8)1.结构类型及其优缺点 (8)2.防波堤的选择 (8)二、防波堤断面设计 (8)1.设计条件 (8)2.断面尺度的确定 (9)第三章胸墙设计 (16)一、胸墙断面尺寸拟定 (16)二、作用分类及标准值计算 (16)1．持久组合，极端高水位 (17)2．持久组合，设计高水位 (20)3．持久组合，设计低水位 (24)4．短暂组合，设计高水位 (27)5．短暂组合，设计低水位 (31)三、胸墙的抗滑、抗倾稳定性验算 (35)（1）抗滑稳定性验算 (35)（2）沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式 (37)参考文献 (38)第一章设计基本资料一、工程概况1、工程位置拟建电厂位于印度尼西亚国南部爪哇岛的西南海岸Palabuhan Ratu 湾内，面对印度洋。
上海海事大学-海岸工程学-第3.2章海堤2(海堤构造)
2021/8/2
19
2、堤顶宽度
定义：除去防浪墙后的净宽度。
考虑因素：自身稳定、地基稳定、防浪防渗要 求、施工和防汛抢险要求。
2021/8/2
20
一般尺寸：
✓ 堤顶宽度的取值可参照下表:
✓堤顶宽度一般不小于3～4米，重要的围垦工程4～6米。
✓淤泥质海岸也可取6～8米。
✓重要海岸可以再增加。如上海石化总厂海堤，堤顶宽度达 到10米左右。
海堤断面宜选择混合式。2021/8/2源自13五、海堤基本断面的确定
1 堤顶高程 2 堤顶宽度 3 堤身边坡
2021/8/2
14
1 堤顶高程
定义：堤顶高程是指海堤沉降稳定后的 高程。对于设有防浪墙的海堤，堤顶高程 则是防浪墙顶面的高程，但防浪墙必须稳 定、坚固。
方法：堤顶高程有潮位和波浪的重现期 和波列累积频率确定，具体确定方法：
设置位置：设于堤顶外侧与边坡顶部相接 砌筑结构：干砌石勾缝，浆砌石，混凝土 防浪墙作用：节省工程量，减轻堤身对地基的荷载，
防止或减小越浪
2021/8/2
5
斜坡式海堤分类：
单坡指坡度自上而下只有一种；
折坡指坡面有一折点，折点的上、下为两种不同的坡度；
复坡是在坡面的某一高程上设置平台，构成复式斜坡。
复坡的平台高程一般在高潮位附近。
有利的方面包括：堤身稳定、对坡面上的波浪 爬高有比较大的影响 注意点：平台转弯角度出的波能集中处要加强 防护措施。
2021/8/2
6
2021/8/2
7
复坡式海堤断面图
2021/8/2
8
2、陡墙式海堤
2021/8/2
9
2.陡墙式
A.形式-----坡度大于45度, 迎水面采用块石和条石 .后方以土料填筑为主，分布于浙江舟山为主。
上海海事大学海岸工程学(阅读)
钢筋混凝土沉箱防波堤
3、大直径圆筒直立堤
墙身直径为3ｍ以上的薄壁无底砼圆筒，置于抛石基床或 部分沉入地基之中，筒中填充砂石。 １） 置于抛石基床上的圆筒机构及其工作原理与一般重力 式基本相同。 ２） 部分沉入地基中的圆筒直立堤，适用于软基和持力层 较深的情况 ⑴对于沉入地基较浅（1.5～3m）的圆筒，其工作状态同 重力直立堤。 ⑵沉入较深的圆筒，由于受土的嵌固影响较大，其工作 状态不同于重力式结构。
2、各种形态的波浪产生的条件
基床类型
暗基床和低基床
d1 ＞ 2 d 3
中基床
1＜ d1 2
3 d 3
高基床 d 1 ＞ 2
d 3
产生条件
T g/d＜8,d 2H
T g/d 8,d 1.8H
T g / d＜8,d＜2H,i 1
10
T g / d 8,d＜1.8H,i 1
开孔半圆形防波堤
消浪方块防波堤 (a)防波堤断面图 (b)方块构件图
4、 削角空心方块防波堤
结合削角斜面结构和开孔消浪结构两者的优点的一种新型结构。
削角空心方块防波堤
4.3.2 波浪对直立式防波堤的作用
一、直立式防波堤前波浪的形态 1、影响直立式防波堤前波浪形态的因素
波浪要素（如H）、堤前水深（d）、海底坡度（i）、基 床轮廓尺寸（d1）。 根据这些影响因素，直立堤前可能出现的波浪形态有： 立波、近破波、远破波。 立波：当直立墙前水深和基床顶面上的水深大于波浪破 碎水深，直立堤的长度大于一个波长以及入射波与墙正 交的情况下，波浪遇墙后不破碎，产生完全反射，即入 射波和反射波的波浪要素完全相同，入射波和反射波迭 加后形成立波。其特点是波高增加一倍，波长和周期不 变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海岸工程学
第一章：海岸防护概论
1.海岸带：海岸线（海洋与陆地的交界线称为海岸线）两侧10~15m的地带称为海岸带。
海岸带包括潮上带、潮间带和潮下带。
2.海岸类型：根据海岸的形态分为基岩海岸、砂砾质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸。
3.海岸环境特征：季风控制下的过渡性气候；土壤的地带性与非地带性分布；大陆与海洋相互作用强烈；人类活动影响显著
4.海岸线冲淤变化因素：长期作用：由于海平面上升或地面沉降引起岸线退蚀，以及河流改道是而出现海岸变迁。
短期作用：主要指波浪、沿岸流、风暴潮、等自然因素以及人类活动因素。
第二章海岸防护工程
5.海堤：为防御风暴潮水和波浪对防护区的危害而修筑的堤防工程，又叫海塘，防潮堤。
6.海堤设计标准：确定海堤防潮标准；确定海堤工程级别；确定设计潮位；确定设计波浪
7.设计波浪：设计波浪的重现期标准和设计波浪的波列累积频率标准。
重现期指某一特定波列平均多少年出现一次，它代表波浪要素的长期统计分布规律。
累积频率指设计波浪要素在不规则波列中的出现频率，它代表波浪要素的短期统计分布规律。
8.设计高潮位的推算：确定方法：（1）年最高潮位频率分析。
选取每年最高潮位进行累积频率统计，得到年最高潮位的累积频率分布曲线，可以得知不同累积频率下的量值。
（2）资料中有特大值时设计高潮位的推算方法：1）经验频率计算方法2）考虑特高潮位后的统计参数的计算
（3）资料短缺情况下设计高潮位的推算：通过“极值同步差比法”求高潮位。
假定：两地相同重现期设计高潮位与多年平均海面的差值同两地潮差的平均值成比例；两地短期平均海面与多年平均海面的差值相同。
9.海堤断面主要有斜坡式、陡墙式和复合式三种基本型式。
a)斜坡式：优点：1）水面坡度缓，稳定性好，堤前反射小2）堤基应力分布比较均匀，整体沉降变形较小，适合于软土地基3）有充足的地方布设消浪设施4）施工较简易，可就地取材，便于修复。
缺点：1）堤身断面大，堤身填筑材料需求较多2）波浪爬高较大，相应堤身较高；3）容易导致土方流失
b)陡墙式：优点：1）断面小、占地少，工程量相对较小；2）波浪爬高小3）土方流失少。
缺点：1）对地基土层承载力的要求高，地基应力比较集中2）波浪作用力较大4）损坏后维修比较困难。
10.海堤的基本断面确定：堤顶高程，堤顶宽度，堤身边坡
11.海堤设计计算内容;波浪爬高；护坡计算；防护墙稳定性；防浪胸墙稳定计算；海堤抗滑稳定计算；地基沉降计算；软土地基加固；海堤防渗堵漏。
12.护岸：在河口、海岸地区，对原有岸坡采取砌筑加固的工程措施。
功能：防止波浪、水流的侵袭；防止在土压力、地下水渗透压力作用下造成的崩塌。
13.护岸和海堤的异同：相同点：护岸与海堤都是为了防浪、挡潮保护陆上农田、城镇。
不同点：护岸是对原有岸坡加以保护，防止岸坡在波浪水流作用下坍塌，维持岸线稳定；海堤是在地表以上修建挡水建筑物，主要功能是防止暴潮、洪水的淹没泛滥。
14.丁坝功能：1）对波浪和沿岸流都起了阻碍作用，减弱波浪和水流对岸边的冲击力。
2）阻碍泥沙的沿岸运动，使泥沙堆于丁坝之间。
丁坝分为单丁坝和丁坝群
15.顺岸布置型式有连续布置和间接布置。
结构型式：出水顺坝和潜顺坝
第三章：围海工程
16.围海工程：在沿海修筑海堤围割部分海域的工程。
17.围海工程分类：按工程性质分为：围涂、堵港、连岛、促淤、人工岛等。
按地形地貌分为：平直海岸围海工程、河口海岸围海工程、港湾围海工程、海岛围海工程、人工岛围海工程。
18.围海工程包括：海堤工程、堵口工程和软基处理
19.堵口工程的内容：堵口：选择合适的时期，集中力量在龙口段将截流堤填筑出水面,封堵龙口。
闭气：海堤堵口以后,仍有部分水流在堆石截流堤孔隙中流动，为完全截断堤内外水流通道，要在截流堤的填筑闭气土体。
修筑闭气土体的工作称为闭气。
20.龙口：在围海工程中，当海堤修筑到最后阶段，要预留一个或几个口子作为潮流进出的通道，这种口门称为龙口。
21.堵口的顺序与方法：堵口顺序指龙口从起始口门逐步压缩至最后封堵口门的过程。
堵口方法有平堵、立堵和平立堵相结合三种。
第五章：防波堤工程
1.防波堤：对于建造在开敞海岸、海湾或岛屿的港口，为防御波浪对海港的侵蚀而建造的
用于掩护水域的一种结构物。
作用：保持港内水域的稳定，减少泥沙的淤积，内侧可兼作码头。
设计标准，重现期标准和累计频率标准
2.防波堤的分类：
a)按平面形式分：突堤：防波堤的一端与岸相连时称为突堤。
岛式堤：防波堤的两端均不与岸相连时称为岛式防波堤。
b)按结构型式分：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）
3.斜坡式防波堤：主要由块石三体材料填筑而成。
波浪在斜坡面上发生破碎，消散能量，堤前反射波高较小。
适用于水深较浅。
对地基的不均匀沉降不敏感，适用于较软弱的地基；也适应海底面很不平整的岩石地基。
修复比较容易。
4.直立式防波堤：主要由上部结构、墙身和基床三部分构成。
具有直立或接近直立的墙面，根据墙前的水深，入射波在墙面上产生完全反射或部分反射；内墙面对港内波的反射将对港内泊稳条件产生不利影响。
5.斜坡堤计算内容：1、护面块体的稳定重量和护面层厚度；2、堤前护底块石的稳定重量；
3、胸墙的强度和抗滑抗倾稳定性；
4、地基整体稳定性；
5、地基沉降；
6、珊栏板的强度6.直立堤计算内容：1、沿堤底和堤身各水平缝及齿缝的抗倾稳定性2、沿堤底和堤身各水平缝的抗滑稳定性3、沿基床底面的抗滑稳定性4、基床和地基应力5、整体稳定性6、地基沉降
7、明基床的护肩块石和堤前护底块石的稳定重量。
7.直立墙前的波态通常有立波、远破波和近破波三种。
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。