上海海事大學 海岸工程學第2章海岸動力因素[教學內(nèi)容]

1、海岸工程學海岸工程學 2012年年2月月 李俊花李俊花 1優(yōu)學課堂 第二章第二章 海岸動力因素海岸動力因素 波浪(wave) 潮汐(tide) 2優(yōu)學課堂 2.1 波浪 3優(yōu)學課堂 2-1 波浪要素 2-1 4優(yōu)學課堂 Basic Parts of a Wave wave base = 1/2 wavelength 波基面 wavelength crest trough 5優(yōu)學課堂 不同水深的波浪不同水深的波浪 運動運動 波長的意義波長的意義 6優(yōu)學課堂 波浪破碎波浪破碎 碎碎/激浪帶激浪帶 破浪帶破浪帶 沖浪帶沖浪帶 7優(yōu)學課堂 8優(yōu)學課堂 9優(yōu)學課堂 波浪侵蝕波浪侵蝕 海蝕洞 海蝕穹/拱

2、海蝕柱 10優(yōu)學課堂 工程上常用的波高包括： H %F H 10 1 H 3 1 H 在確定波浪對各種不同類型海岸工程建筑 物的作用力時，定義的一個合理的代表意義的波浪要素。 設計波浪的波浪要素中最重要的是波高。 11優(yōu)學課堂 實際海面上不規(guī)則 波列所出現(xiàn)的概率F對應的波高。例如1000個波浪，按 波高依次排列，其中第10個（累積概率為1%）波高，則 稱為累積概率1%波高，并記為H1%, 余類推。 波群或觀測的全部波浪中，按波高大小 的順序，就相當于總數(shù)的1/10的大波及對應其波高的周 期，進行平均得到的波浪，并以H1/10和T1/10表示。(所有 的波高由大到小排列，取前面的十分之一來做平均

3、的波 高) 波群或全部觀測記錄中，按波 高大小順序，就相當于總數(shù)的1/10的大波及對應其波高 的周期，進行平均得到的波浪，稱為有效波，并以H1/3 或Hs和T1/3或Ts表示。 12優(yōu)學課堂 1/104% HH 1/313% HH 13優(yōu)學課堂 2.2 潮汐 14優(yōu)學課堂 海水在天體引潮力的作用下所產(chǎn)生的周期性運 動。習慣上將海水鉛直向漲落稱潮汐，而海水在平方向的流 動稱潮流。 15優(yōu)學課堂 潮汐要素示意圖 ：潮汐升降的一個周期中，海面升至最高時稱為高潮； ：海面降至最低時稱為低潮。 相鄰高潮與低潮的水位高度差稱為潮差。 16優(yōu)學課堂 不同的潮汐類型不同的潮汐類型 半日潮半日潮 日潮日潮混合潮

4、混合潮 17優(yōu)學課堂 18優(yōu)學課堂 設計潮位是指港口水工建筑物在正常使用條 件下的潮位（水位）。 海岸工程中的設計潮位包括： 、；和。 19優(yōu)學課堂 1）設計潮位的標準 設計高水位應采用高潮累積頻率10的潮位，簡稱高潮 10%；設計低水位應采用低潮累積率90的潮位，簡稱低 潮90%。 2）資料年限 應有多年或至少完整一年逐日每小時的實測潮位資料。 3）設計潮位的推算方法 設計潮位的推算采用繪制高潮或低潮累積頻率曲線。 20優(yōu)學課堂 高潮或低潮累積頻率統(tǒng)計步驟： 1、從潮位資料中摘取各次的高潮或低潮位值，統(tǒng) 計其在不同潮位極內(nèi)的出現(xiàn)次數(shù)，潮位級的劃分采 用10cm為一級； 2、由高至低逐級進行累

5、積出現(xiàn)次數(shù)的統(tǒng)計； 3、各潮位級的累積頻率為年或多年的高潮或低潮 總潮次除各潮位級相應的累積出現(xiàn)次數(shù)。 4、在方格紙上以縱坐標表示潮位，以橫坐標表示 累積頻率，將各累積頻率值點于相應潮位級下限處， 連繪成高潮或低潮累積頻率曲線，然后在曲線上摘 取高潮10%或低潮90%的潮位值。 21優(yōu)學課堂 高潮和低潮累積頻率曲線 22優(yōu)學課堂 高潮或低潮的累積頻率曲線高潮或低潮的累積頻率曲線： 根據(jù)規(guī)范規(guī)定，當設計上采用這類曲線時，常取根據(jù)規(guī)范規(guī)定，當設計上采用這類曲線時，常取 用高潮累積頻率為用高潮累積頻率為1010所對應的潮位作為設計高所對應的潮位作為設計高 水位，低潮累積頻率為水位，低潮累積頻率為9090所對應的所對應的潮位作為設潮位作為設 計低水位。計低水位。 23優(yōu)學課堂 l）極端潮位的標準 我國海港水文規(guī)范中規(guī)定，采用年頻率統(tǒng)計的方法 推求50年一遇的高、低潮位作為極端水位。 2）資料年限 為了確定極端高、低水位，在應