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：EK=1/4ρgA2EP=1/4ρgA2E=EK+EP=1/2ρgA2波能传播速度：cg=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：cg=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。2）制约沉降：起始含沙量超过一定数值后，絮团相互连接形成的絮凝结合体规模较大，它们之间相互影响是沉速减小，含沙量对沉速的表现为阻滞作用，沉速随含沙量的增加而迅速减小。3）群体沉降：随着含沙量进一步增大，絮团与絮团连结形成絮凝结合体。絮凝结合体连结形成网架结构。这时泥沙沉速大幅度降低。（从外观上来看，表现为搅拌均匀后的浑水经过大约2~20min后开始形成一个清浑水交界面，界面随时间均匀下降，平均沉速恒定，不再随时间和深度而变化。）4）密实过程：当起始含沙量继续增加时，泥沙的沉降是由上面的颗粒向下压缩，絮团网架结构间的孔隙水受挤压后向上排除而造成压密固结，流态从塑性状态向固态发展。密实过程的沉速很小，并逐渐趋近于零，已属于固结过程。33.粉沙的特性和发生骤淤的原因：1）泥沙易起动，易沉降，在波浪作用下容易形成底部高浓度含沙层；2）沉积的粉沙群体颗粒间有一定粘着力，密实性好；3）粉沙质海岸开挖航槽后易产生航道骤淤。34.泥沙的运动方式：推移质（接触质，跃移质，层移质），悬移质35.二者区别：P144第七章36.单个泥沙受力1）水流拖曳力2）升力3）惯性力（不考虑）3）水底摩擦力37.泥沙起动条件：水流作用力大于泥沙颗粒阻抗能力38.希尔兹马鞍形曲线p149（貌似说B卷）39.推移质运动的四个阶段：1）无泥沙运动，泥沙全部静止2）轻微的泥沙运动，屈指可数的细颗粒泥沙运动3）中等强度的泥沙运动：在床面各处都可以看到有中等大小以下的沙粒运动，且无法计数。4）普遍的泥沙运动：各种大小的沙粒均已投入运动，引起床面外形急剧改变。40.判断海底变形：1）是否有泥沙起动2）是否引起净输移和水底变形41.界限水深：由于海岸处水深向岸减少，波高向岸增大，这使波浪由离岸深水区向海岸浅水区域传播过程中，水质点速度的前后不对称性逐渐增强，泥沙输移也从在深水区域的无净输移和无水底变形转变成浅水区域的存在净输移和存在水底变形，这一转变对应的水深称为界限水深。42.沙纹四个不同发展阶段（深水到浅水）：残留沙纹，漩涡沙纹，过渡沙纹，层移（碎波带内）43.沙纹的存在增加推移质运动。波浪引起的水底水流是交替变换方向的，所以沙纹不会顺浪移动，而是静止不动的，并表现出前后对称形状。44.沙纹对悬移质运动的影响1）沙纹引起的流动漩涡是悬移质产生的主要动力2）波浪作用下沙纹引起的悬移质通常是逆浪而行。这与推移质净输移是顺浪运动的不同。（其他内容见PPT）45.推移质输沙率（计算）：单位时间内通过单位宽水深断面的推移质泥沙数量。46.悬移质含沙量和输沙率（计算）47.沿岸输沙率：波能流法，沿岸流法。习题：PPT上的例题，四道里面出一道。第八章第九章48.海滩剖面是来波条件与海滩相互作用的产物。49.建筑物前引起的海岸剖面变形1）建筑物设置在岸线附近时，冲刷坑很快被重新淤满。2）建筑物位于岸线的陆侧时，不会出现重新回淤过程。3）建筑物位于破波点和岸线之间的，开始冲刷很快，以后逐渐变慢。4）建筑物前水深足以形成较大立波，冲刷坑逐渐发展而不在回淤现象50.海岸平面形态分类：1）堆积性海岸2）侵蚀性海岸3）平衡海岸（计算，P197）总输沙率为零，静态平衡；净输沙率为零，第一种动态平衡；相邻两断面的净输沙相等，第二种动态平衡。51.海岸变形计算（P206）51.沙质海岸单突堤造成上淤下冲；离岸堤从岸侧开始淤积52.淤泥质海岸单突堤造成上冲下淤；离岸堤从内侧开始淤积53.淤积泥沙来源：直接来源(输沙河流)，间接来源（详见PPT）54.淤泥质水域的主要环境动力：风吹流，波动水流，潮流。55.淤泥质浅滩上的航道淤积计算（P227）1）浑水横跨航道引起的淤积2）浑水顺沿航道引起的淤积56.港池淤积计算——影响港口回淤的因素1）进港水体含沙量2）港池开挖水深（增大有极限）3）港口布置形式4）港口浅滩水域面积（增大）5）泥沙特征