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海岸工程学主要讲课内容及安排海岸工程部分海岸动力学部分卢新华老师7-18周，各占一半1绪论2海岸工程2.1围海工程2.2海岸防护工程2.3海港工程2.4河口治理工程2.5潮汐发电及海洋采油工程3海岸工程现场观测与模拟4海岸工程施工与管理7-12周，扣除实习海岸工程部分主要内容1-2次1次1-2次略2次1次1-2次1次教材及参考书教材：严恺，中国海岸工程，河海大学出版社，1992严恺，海岸工程，海洋出版社，2002主要参考书目：黄祖珂，潮汐原理与计算，中国海洋大学出版社，2005吴宋仁，海岸动力学，人民交通出版社，2000其他参考书目：冯士筰，海洋科学导论，高等教育出版社，2010朱庆林，海洋环境保护，中国海洋大学出版社，2011方国洪，潮汐和潮流的分析和预报，海洋出版社，1986陈宗镛，潮汐学，科学出版社，1980邹志利，海岸动力学，人民交通出版社，2009李远林，波浪理论及波浪载荷，华南理工大学出版社，1994考核方式•闭卷考试70%•平时考查，包括点名、提问和作业30%1绪论1.1海岸工程学中的概念1.2海洋动力因素1.3海岸地貌要素1.4我国的海岸及海岸带1.5海岸工程及海岸开发1.6海岸工程学与海岸动力学本课大纲海：洋中与陆地接近的区域，习惯称海AtlanticOceanPacificOceanIndianOceanArcticOcean洋：洋(ocean)：地表连续的咸水水体的总称•覆盖面积约3.6亿km2，占地球总面积的71％•平均深度约3800m•最大深度超过11000m•总体积约为13.7亿m31.1海岸工程学中的概念陆地与海洋的交接地带，是海岸线向内陆与外海两侧扩展一定宽度的带形区域是大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互作用最频繁、最活跃、最强烈的地区海岸线沿海岸滩与平均大潮高潮位的交线海岸带后滨(backshore)或后滩(backbeach)前滨(foreshore)或滩面(beachface),潮间带外滨(inshore)或滨面(shoreface)还可通俗地分为滨海陆地、海滩和水下岸坡•滨海陆地是高潮线以上至风暴浪所能作用的区域•海滩是高潮位和低潮位之间的地带•水下岸坡是底潮线以下到海浪作用开始掀起海底泥沙处海岸带或者分为：潮上带，潮间带，潮下带从8000m高空看天津海岸带黄河河口及其海岸带黄河口流路各汊示意图1.2海洋动力因素海岸受海岸动力因素包括风、浪、流和潮汐的作用而处于动态变化状态动力因素：（1）长期因素如风、波浪、潮汐、近岸流及海平面的变化具有周期性和相对确定性，我国沿海受季风影响，多为正规半日潮相应的，海岸的变化也具有“规律性”且相对稳定（2）短期因素如台风、巨浪、风暴潮和海啸等具有偶然性和突发性，我国台风多发夏季，路径不一，海啸更少破坏性较大相应的海岸变化也呈“随机性”，但往往变化剧烈，如同大洪水造床一样，起决定性作用①风风吹过海面时，把能量传递给海水，产生波浪以及海岸的增水或减水，从而造成海岸的侵蚀或堆积不同的风向、风力强度和吹程，对海岸地貌的发育有着重要的影响风的吹扬作用，还成为海岸风沙地貌发育的主要动力深水波:形成于深海区和浅海区（h/L0.5)浅水波:形成于海岸区域,由深水波进入海岸带转变形成（h/L0.05)激浪:波高随波浪向岸运动不断增大,最后到达岸边时波形陡立完全破碎称为激浪②波浪③潮汐•潮汐是在太阳和月球引力作用下发生的海面周期性涨落现象。潮汐作用主要表现在两方面，一是潮汐的涨落，使海面发生周期性的垂直运动，二是使海面水体产生水平方向整体运动，形成潮流•在海峡和岛屿之间，由于地形变窄，潮差大，潮流流速也加大，尤其在海峡两端可以形成强大的潮流。当潮流流速为10～20cm／s时，就可掀起粉沙淤泥，当潮流流速达到250～300cm/s时，可搬运大石块，并把海底冲出很深的沟槽④海平面变动和地壳运动海平面变动或地壳运动均影响着海岸带的范围、轮廓、侵蚀与堆积。第四纪更新世时，由于冰期和间冰期气候的变化，引起了海平面多次升降。距今1.5-1.3万年前的最后一次冰期末，海平面位置比今日低约130m当时世界上许多大陆架都变成为陆地。冰期结束后海平面上升，直至今日位置。近一个世纪以来，海平面仍以每年1.8mm的速度上升,海平面上升,海水入侵,海岸带向内陆迁移,形成溺谷,海面下降,陆地扩大,海岸带外移,原海岸带海底受侵蚀是热带气旋的一种.国际上以其中心附近的最大风力来确定强度并进行分类：12级以上的通称为台风；10-11级的是强热带风暴；8-9级的是热带风暴；气象学上，台风专指北太平洋西部(国际日期线以西，包括南中国海)洋面上发生，近中心最大持续风速达到12级及以上(即每秒32.6米以上)的热带气旋至于在大西洋或北太平洋东部发生，达到同样强度的热带气旋，称为飓风⑤台风台风的云图台风中的广西北海从空间站俯视“伊万”台风强风、暴雨、风暴潮台风的危害台风的好处？（1）为人们带来了丰沛的淡水。台风给中国沿海、日本海沿岸、印度、东南亚和美国东南部带来大量的雨水，约占这些地区总降水量的1/4以上，对改善这些地区的淡水供应和生态环境都有重要意义（2）靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长，干热难忍，如果没有台风来驱散这些地区的热量，那里将会更热，地表沙荒将更加严重。同时寒带将会更冷，温带将会消失（3）台风最高时速可达200公里以上，凭着这巨大的能量流动使地球保持着热平衡，使人类安居乐业，生生不息（4）台风还能增加捕鱼产量。每当台风吹袭时翻江倒海，将江海底部的营养物质卷上来，鱼饵增多，吸引鱼群在水面附近聚集，渔获量自然提高石门水库是一种具有强大破坏力的海浪。这种波浪运动引发的狂涛骇浪，汹涌澎湃，它卷起的海涛，波高可达数十米。这种“水墙”内含极大的能量，冲上陆地后所向披靡，往往造成对生命和财产的严重摧残。智利大海啸（1960年）形成的波涛，移动了上万公里仍不减雄风，足见它的巨大威力海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起，水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸在一次震动之后，震荡波在海面上以不断扩大的圆圈，传播到很远的距离，正象卵石掉进浅池里产生的波一样。海啸波长比海洋的最大深度还要大，轨道运动在海底附近也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去⑥海啸印尼海啸2004风暴潮对海岸的冲击短期因素导致的破坏粤西某毁坏海堤图1粤西某毁坏海堤图4护岸+消能在波浪作用为主的地区，修筑离岸坝1.3海岸地貌要素海岸侵蚀地貌海岸堆积地貌海岸常见地形(1)海岸侵蚀地貌浪侵蚀作用在基岩海岸最明显波浪水体的巨大压力及被其压缩的空气对岩石产生强烈的破坏，尤其对裂隙发育的岩石更为明显。被破坏的岩屑砂砾随浪研磨基岩，加快了海蚀作用的速度。海水对岩石、矿物的溶蚀能力比淡水强，不仅碳酸盐岩能溶于海水中，海水对玄武岩、正长岩和角闪岩、黑曜岩等都有很强的溶蚀作用，其溶蚀速度比淡水大3～14倍海岸经过冲刷、研磨和溶蚀形成各种海蚀地貌•海蚀崖——在海浪长期冲刷下，基岩不断冲刷后退，形成高出海面的基岩陡崖•海蚀洞——海蚀崖的下部，大致与海面高度相等处，在波浪的不断冲掏下，形成凹槽，叫海蚀穴，深度比宽度大的叫海蚀洞。在节理发育或夹有软弱岩层的基岩中，海蚀洞可达几十米深•海蚀平台——海蚀崖逐渐后退，波浪不断冲刷磨蚀位于海蚀崖前方的基岩面，形成微微向海倾斜的基岩平台类型海蚀崖海蚀崖海蚀崖海蚀洞海蚀洞海蚀洞海蚀洞海蚀平台海蚀平台海蚀平台海蚀平台海蚀平台威海臺灣的海岸景觀台湾海蚀柱•水下堆积阶地分布在水下岸坡的坡脚，由向海移动的泥沙堆积而成•水下沙坝是一种大致与岸线平行的长条形水下堆积体。当变形的浅水波发生破碎时，倾翻的水体强烈冲掏海底，被掏起的泥沙大部分堆积在破碎点的靠陆侧，形成水下沙坝正因为水下沙坝的形成与碎浪有关，不同季节的风浪规模不一样，水下沙坝的位置常发生迁移，风浪大的季节，沙坝向海方向移动，风浪小的季节，沙坝向陆方向移动（2）海岸堆积地貌•离岸堤和潟湖海退时，水下沙坝露出海面形成离岸堤，是离岸有一定的距离且高出海面的沙堤。长度几公里至几十公里不等，宽度几十米至几百米。离岸堤与陆地之间封闭或半封闭的浅水区域为潟湖•海滩与陆地连接的沙砾泥质堆积体河谷阶地分层结构水下堆积海狸1600型绞吸式挖泥船（荷兰产）黄河入海口门疏浚试验工程2001-62002-7长长的输沙管路喷沙口长江口潟湖冰岛荷兰（3）海岸分类岩石组成，岸线曲折，岸坡较陡以断层控制的海岸，海岸平直，岸坡陡峭，称为断层海岸，我国台湾省东海岸属于这种类型。如果断层多次活动，海岸上升，在断层崖上可以保存不同时期海面的海蚀穴在第四纪冰后期海面上涨，淹没基岩山地或丘陵，一些山丘形成海岬，山丘之间的低地形成海湾，岸线弯曲，这种海岸称港湾海岸•基岩海岸主要特点是：岸线曲折、湾岬相间、岸坡陡峭、滩沙狭窄；波浪作用为主，岸滩侵蚀与堆积交错多变用途：这类海岸水深较大、掩蔽良好、基础牢固，可以兴建深水泊位的港址主要分布在辽宁（辽东半岛）、山东（山东半岛）、浙江（镇海角以南）、福建、广东（大鹏湾、大亚湾）、广西（大风江以西）和台湾（东、北海岸）、海南（南部海岸）浙江、福建所占基岩海岸最长，分别为750、620km，占本省海岸线总长的42%、20%全国基岩海岸占总海岸的1/4以上淤泥质海岸是由粉沙和淤泥堆积的低缓平坦海岸，海岸线平直，岸坡平缓，浅滩宽广，受潮流作用较大。淤泥质海岸从陆到海由三部分组成，沿岸为冲积平原或海积平原，平原外围是潮间带浅滩，又称潮滩，潮滩以外为广阔平缓的水下岸坡淤泥质海岸主要分布在泥沙供应丰富而又比较掩蔽的堆积海岸段，如大河下游平原、构造下沉区•淤泥质海岸主要特点：岸线平直，一般位于河口两侧，岸坡坦缓，潮滩发育，组成泥沙很细，潮流波浪作用显著用途：有利于发展海洋水产养殖、海涂、围垦等，局部良好岸段能兴建大型深水港主要分布在河北与天津（渤海湾）、山东（黄河口三角洲、莱洲湾）、江苏（废黄河口三角洲、辐射沙洲）、上海（长江口）、浙江（杭州湾）、福建（闽江口以北）、广东（珠江口、韩江口）江苏占的淤泥质海岸最长，880km，占全省岸线总长的93%全国淤泥质海岸总长4000多km，占海岸总长的1/4还可分成：平原型、河口湾型、港湾型等•沙砾岩海岸主要特点是：岸线较直，沙坝–泻湖发育，岸坡平坦，滩沙稍宽，沙砾来自中小山溪性河流和海岸侵蚀，波浪作用为主并常引起沿岸漂沙用途：发展旅游、渔港的良好场所主要分布在辽宁（辽东半岛部分岸段、辽宁湾西侧）、河北（滦河口三角洲）、山东（山东半岛北部）、江苏（海洲湾北部）、浙江与福建（部分海湾顶部）、广东（粤东）、广西（部分岸段）、台湾（西海岸）‘海南（东、南、西海岸）辽宁所占沙砾岩海岸最长，850km，占本省岸线总长的43%沙砾岩海岸•红树林海岸红树林是发育在热带和亚热带泥滩上的耐盐性植物群落。红树林植物有广义和狭义之分。广义红树林以红树种植物为主还包括半红树种类，狭义红树林只包括红树种植物，以木本红树为主主要特点：红树型植物在淤泥质海岸繁殖很好，在砂质和珊瑚礁海岸也能生长；红树林形成群落并具有明显的分带性，在潮间带发育最好用途：红树林有利于防浪、消浪、保滩促淤并成为海洋生物的优良繁衍场所；这类海岸能有效保护堤防、促进海岸带生态良性循环主要分布在福建福鼎以南各省，福建、两广的红树林海岸总长400多km芦苇及盐生水草海岸•珊瑚礁海岸珊瑚礁是以石珊瑚骨骼为主体，混合其他生物碎屑(如石灰藻、层孔虫、海绵、贝类等)所组成的生物礁。由珊瑚礁构成海岸称为珊瑚礁海岸主要分布在南海诸岛、台湾与澎湖列岛沿岸和两广沿岸按其位置与形态可分为，岸礁、离岸礁、环礁、台礁、隆起礁、溺礁等主要特点：是由珊瑚体、珊瑚遗骸及其碎屑堆聚而成用途：可以发展旅游、海运补给与救捞基地、海洋采油与采矿基地、海洋研究基地、海洋前哨环礁（南太平洋Society岛）1.4我国的海岸及海岸带中国沿海简图•濒临黄海、渤海、东海、南海四