海岸动力学 内容汇总 (1)

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1、海岸动力学第一章概论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：按照岸滩的物质组成可以把海岸分作基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸和生物海岸等类型。基岩海岸，特征是：岸线曲折、湾岬相间；岸坡陡峭、滩沙狭窄。此类海岸水深较大，掩蔽较好，基础牢固，可以选作兴建深水泊位的港址。沙质海岸：岸线平顺，岸滩较窄，坡度较陡，常伴有沿岸沙坝、潮汐通道和泻湖。此类海岸常是发展旅游、渔港的良好场所。淤泥质海岸：此类海岸岸线平直，一般位于大河河口两侧，岸坡坦缓、潮滩发育好、宽而分带，潮流、波

2、浪作用显著，以潮流作用为主；潮滩冲淤变化频繁，潮沟周期性摆动明显。淤泥质海岸滩涂资源丰富，有利于发展海洋水产养殖、发展海涂圈围成为陆用于发展农业与盐业或畜牧业等其他产业。生物海岸：包括红树立海岸和珊瑚礁海岸。海岸的基本概念：海岸是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带，包括遭受海浪为主的海水动力作用的广阔范围，即从波浪所能作用到的海底，向陆延至暴风浪所能达到的地带。外滩：指破波点到低潮线之间的滩地。离岸区：破波带外侧延伸到大陆架边缘的区域。淤泥质海岸从陆到海由三部分组成：潮上带，位于平均大潮高潮位以上；潮间带，为平均大潮高

3、潮位到平均大潮低潮位之间的海水活动地带；和潮下带，在平均大潮低潮位向海一侧。海岸侵蚀：指海水动力的冲击造成海岸线的后退和海滩的下蚀。引起海岸侵蚀的原因主要有两种：一是由于自然原因：如河流改道或入海泥沙减少、海面上升或地面沉降、海洋动力作用增强等；二是由于为人原因，如拦河坝的建造、滩涂围垦、大量开采海滩沙、珊瑚礁，滥伐红树林，以及不适当的海岸工程设施等。常见的海岸动力因素主要有：波浪的作用，波浪是引起海岸变化的主要原因；海岸波生流：斜向入射的波浪进入海滨地带后，在破波带引起一股与岸线平行的平均流，即沿岸流。波浪在传向海岸

4、的过程中会导致海岸水域出现流体质量的汇聚，这包括波浪由离岸水域传入破波带伴随着质量输移流向海岸汇集；方向相对的沿岸流在交汇点产生流体质量汇聚。这些汇聚的流体质量集中起来可能以裂流的形式向外海回流。由波浪运动引起的质量传输、沿岸流、裂流以及裂流头处的水体扩散等水流流动，构成了水平的近岸环流系统。潮流的作用：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个方面：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。径流的作用，海流的作用风暴潮和海啸的作用、风的作

5、用等。第一章思考题：1-3海岸环境动力因素（风、波浪和潮流等）对海岸变形的影响是什么？第一章波浪理论第一节概述一、波浪分类规则波：在传播过程中波形规则，具有明显的波峰波谷，二维性质显著的波浪可以视为规则波。离开风区后自由传播时候的涌浪接近于规则波不规则波：大洋中的风浪，波形杂乱，波高、波周期和波浪传播方向不定，空间上具有明显的三维性质，这种波成为不规则波或者随机波。深水波、有限水深波、浅水波：一般按h/L=1/2作为划分深水波与有限水深波的界限，h/L=1/20作为划分有限水深和浅水波的界限。振荡波：推进波及驻波推移波

6、一、波浪运动的描述方法和控制方程用简谐波的形式来描述波动时候，波面余弦函数表示为：η=Acos(kx-σt)，其中k称为波数，表示2π长度上波动的个数。圆频率σ=2πT建立线性波理论时，为了简化起见一般作如下假定：1）流体时均质和不可压缩的，其密度为一常数；2）流体时无粘性的理想流体；3）自由水面的压力是均匀且为常数；4）水流运动是无旋的；5）海底水平、不透水；6）质量力仅为重力，表面张力和柯氏力可忽略不计；7）波浪属于平面运动，即在xz平面内作二维运动。水质点运动速度：u=∂Φ∂x，u=∂Φ∂z线性波理论的控制方程：

7、∂2Φ∂x2+∂2Φ∂z2=0，物理意义：流体是不可压缩流体，满足质量守恒原理，且流体运动是无旋有势运动。边界条件：（1）海底处边界条件：P31（2-10），物理意义：海底表面为固壁，水质点垂直速度为零。（2）自由表面动力学边界条件：（2-11），物理意义：流体质量力仅为重力，满足能量守恒原理。（3）自由表面运动学边界条件：（2-12），物理意义：流体界面具有保持性，界面上的流体质点始终位于界面上，自由水面流体质点运动无穿越。（4）流场左右两端面的边界条件：（2-13），物理意义：流体运动在空间和时间上均呈周期性，为周

8、期运动。要精确解出二维波列的定解，将遇到两个困难：（1）自由水面边界条件是非线性的；（2）自由水面位移是未知的，即自由表面边界是不确定的。第一节微幅波理论一、微幅波控制方程和定解条件公式2-18（a~e）及其物理意义。二、微幅波理论解——微幅波势函数和色散方程速度势函数表达式：Φ=Agσcoshk(h+z)coshkhsin(kx