海洋水文 建筑与土木工程.ppt

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1、海洋水文建筑与土木工程：孟亚会学号：2016221088主要内容1、海洋水文学概述2、潮汐理论3、工程潮汐统计计算4、波浪理论5、工程波要素及波浪力设计海洋水文学概述海洋水文学（marinehydrology），又称物理海洋学。是海洋学的一个重要分支。海洋水文学研究的对象：主要研究海水的物理性质和海水各种运动的发生、发展规律。包括海水温度、盐度、海流、潮汐、海浪、透明度、水色、海发光、海冰以及海洋—大气相互作用等。海洋水文学概述海洋工程水文（engineeringoceanology），为海洋工程规划、设计、施工、管理、运行、决策提供水文依据的学科。海洋工程水

2、文研究对象：与海洋开发和海洋工程建设有关的水文问题。如研究海水运动(波浪、潮汐等)、海水物理性质（温度、盐度、密度等）以及其他水文现象（泥沙运动、冰凌等）的变化规律和推算方法。为规划与设计工程建筑物、研究工程建造后对所在海域水文条件的影响提供基础数据。本文范围潮汐：特征潮位：深度基准面，平均潮位、年最高潮位、年最低潮位、平均大潮高潮位、平均大潮低潮位……根据多年（或较短时间）的潮汐观测记录，确定工程设计所需的潮汐特征要素。波浪：通过波浪理论研究建立波要素（波高、波长、波速、波周期）和水深之间的内在联系，揭示波浪质点运动、压力变化、能量传递等基本规律。研究波浪传

3、入近岸浅水区内的变化，搞清波浪折射、破碎、绕射、反射的机理，探求波浪变形后波要素变化的计算方法。对波浪作用于建筑物上的压力进行简要分析。潮汐理论1潮汐的成因2潮汐及其类型3潮汐的变化R1潮汐的成因引潮力1月球、太阳的引力在地面离月球最近的一点（向月点）月球的引力产生的引潮力最大，地面离月球最远的一点（背月点）月球的引力产生的引潮力最小。ME2f1潮汐的成因2惯性离心力地球绕地月共同质心的平动运动，产生的惯性离心力：在向月点万有引力产生的引潮力大于平动运动的惯性离心力，背月点惯性离心力与万有引力产生的引潮力相反（相对于地面向上）。向月点（顺潮）、背月点（对潮）

4、是高潮。1潮汐的成因3引潮力的性质1）月球引潮力是太阳引潮力的2.17倍；2）引潮力的大小与天体质量成正比，与地球和天体间距离的3次方成反比；3）从海水的运动观点看：垂直引潮力仅减轻海水的重量，而引起海水运动的主要原因是水平引潮力。2潮汐及其类型海水在天体引潮力作用下发生的周期性的涨退现象称为潮汐，它包括海面周期性的垂直涨退和海水周期性的水平流动。习惯上将前者称潮汐，后者称为潮流。（一）潮汐的基本要素高潮（满潮）：在潮汐涨落的每一周期内，当水位上涨到最高位置时，叫高潮或满潮；低潮（干潮）：当水位下降到最低位置时，叫低潮或干潮：涨潮：从低潮到高潮过程中，水位逐渐上升，

5、叫涨潮；落潮：从高潮到低潮过程中，水位逐渐下降，叫落潮。2潮汐及其类型平潮、停潮：当潮汐达到高潮或低潮的时候，海面在一段时间内既不上升也不下降，分别叫平潮和停潮。高潮时：平潮的中间时刻，叫高潮时；低潮时：停潮的中间时刻，叫低潮时，潮差：相邻的高潮与低潮的水位差，叫潮差。月潮间隙（高潮间隙、低潮间隙）：由月球的上中天时刻到其后的第一个高潮时和低潮时，分别叫高、低潮间隙。和低潮间隙，两者合称为月潮间隙。2潮汐及其类型（二）潮汐的类型1半日潮在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和两次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时也几乎相等，这样的潮汐称为半日潮。

6、2全日潮半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。北部湾是世界上最典型的全日潮海区之一。3不正规半日潮在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差不等，涨潮时和落潮时也不等。2潮汐及其类型3潮汐的变化（一）潮汐周期现象1潮汐的日变1）半日周期潮（赤道潮、分点潮）：在一个太阴日内，发生两次高潮和两次低潮。2次高潮的时间间隔为12时25分，涨、落潮时间各为6小时12.5分，而且潮差相等，因此形成典型的半日潮。潮汐高度有从赤道向两极递减的趋势，并以赤道相对称，因此称为赤道潮或分点潮。2）日周期潮（回归潮）：在一个太阴日内相邻两次

7、高（低）潮高度不等的现象，叫做潮高周日不等和潮时周日不等，统称为潮汐周日不等。当月球赤纬增大到回归线附近时，潮汐周日不等现象最显著，这时的潮汐称为回归潮。3潮汐的变化2潮汐的月变（加上考虑太阳的引潮力）1）半月周期潮半月周期潮是由月、日、地三者所处位置不同而产生的。当朔、望日（农历初一、十五）时，月、日、地3个天体中心大致位于同一直线上，由于月球和太阳的引潮力迭加，因此它们所合成的引潮力在一个月内是最大的，所以潮汐现象特别显著，高潮特高，低潮最低，潮差最大，故称为大潮或朔望潮。当月相处于上、下弦（即初八、二十三）时，月、日、地3者的位置形成直角，月、