海岸工程內(nèi)容回顧課件

1、1海岸工程內(nèi)容回顧 海岸工程 海岸工程：為了海岸防護(hù)、海岸帶資源開發(fā)和 空間利用所采取的各種工程設(shè)施。 主要包括：海岸防護(hù)工程、海港工程、河口治 理工程、海上疏浚工程、圍海工程等等。 2海岸工程內(nèi)容回顧 港口 港口是具有水陸聯(lián)運(yùn)設(shè)備和條件，供船舶安全進(jìn)港口是具有水陸聯(lián)運(yùn)設(shè)備和條件，供船舶安全進(jìn) 出和停泊，是水陸交通的集結(jié)點(diǎn)和運(yùn)輸樞紐出和停泊，是水陸交通的集結(jié)點(diǎn)和運(yùn)輸樞紐。 3海岸工程內(nèi)容回顧 港口分類 按所處位置分，有河口港、海港和河港等。按所處位置分，有河口港、海港和河港等。 河口港：河口港：位于河流入海口或受潮汐影響的河口位于河流入?？诨蚴艹毕绊懙暮涌?段內(nèi)，如鹿特丹港、倫敦港、上海港等

2、。段內(nèi)，如鹿特丹港、倫敦港、上海港等。 海海 港：港：位于海岸、海灣或?yàn)a湖內(nèi)，也有離開位于海岸、海灣或?yàn)a湖內(nèi)，也有離開 海岸建在深水海面上的，如香港、大連港等。海岸建在深水海面上的，如香港、大連港等。 河河 港：港：位于天然河流或人工運(yùn)河上的港口，位于天然河流或人工運(yùn)河上的港口， 包括湖泊港和水庫港。包括湖泊港和水庫港。 4海岸工程內(nèi)容回顧 全球前全球前1515名中，有名中，有1212個(gè)亞洲港口，個(gè)亞洲港口，3 3個(gè)歐洲港口。個(gè)歐洲港口。 5海岸工程內(nèi)容回顧 河流與港口的關(guān)系 在各類港口中在各類港口中, ,發(fā)展最好的就是河口港發(fā)展最好的就是河口港, ,因?yàn)楹右驗(yàn)楹?口處水陸交通便利口處水陸交通

3、便利, ,內(nèi)河水道往往深入內(nèi)地廣闊的內(nèi)河水道往往深入內(nèi)地廣闊的 經(jīng)濟(jì)腹地經(jīng)濟(jì)腹地, ,承擔(dān)大量的貨流量承擔(dān)大量的貨流量, ,故世界上許多大港都故世界上許多大港都 建在河口附近建在河口附近, ,如鹿特丹港、倫敦港、上海港等。如鹿特丹港、倫敦港、上海港等。 河口港的特點(diǎn)是河口港的特點(diǎn)是, ,碼頭設(shè)施沿河岸布置碼頭設(shè)施沿河岸布置, ,離海不離海不 遠(yuǎn)而又不需建防波堤遠(yuǎn)而又不需建防波堤, ,投資省投資省, ,效益高效益高. . 所以一般水運(yùn)條件好的河流都會(huì)孕育出大城市所以一般水運(yùn)條件好的河流都會(huì)孕育出大城市, , 比如說我國(guó)的長(zhǎng)江、珠江比如說我國(guó)的長(zhǎng)江、珠江. . 6海岸工程內(nèi)容回顧 海岸線、海岸帶與

4、海岸 海岸線：海洋與陸地是地球表面的兩個(gè)基本單 元，它們之間被一條明顯的界限分開，這條海 與陸相交會(huì)的界線就是海岸線，通常指海岸與 大潮平均高潮面的交線。 7海岸工程內(nèi)容回顧 海岸帶 在波浪、潮汐、海面波動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)和氣候變 化等動(dòng)力因素綜合的作用下，海岸線的兩側(cè)具 有一定寬度的條形地帶不斷發(fā)生變化不斷發(fā)生變化，這個(gè)地 帶稱為海岸帶。 包括：潮上帶、潮間帶、潮下帶、河口、港灣、 海涂。 8海岸工程內(nèi)容回顧 海岸 海岸：現(xiàn)在海陸之間正在相互作用著和過去曾 經(jīng)相互作用過的地帶。 海岸包括：后濱、后灘、前濱、灘面、外濱、 濱面。 海濱是與海直接接觸的一狹條地帶，介于海岸 線與低潮海濱線之間，未固結(jié)的

5、沉積物所組成 的海濱。 9海岸工程內(nèi)容回顧 海岸類型 海岸：海陸交匯的地帶，內(nèi)、外營(yíng)力作用明顯 的場(chǎng)所。 主要分為：基巖海岸、砂（礫）質(zhì)海岸、淤泥 質(zhì)海岸、生物海岸。 10海岸工程內(nèi)容回顧 基巖海岸：又稱港灣海岸，主要由地質(zhì)構(gòu)造活 動(dòng)及波浪作用所形成。其特征為地勢(shì)陡峭，岸 線曲折，水深流急。 11海岸工程內(nèi)容回顧 砂（礫）質(zhì)海岸，又稱堆積海岸，由平原的堆積物 質(zhì)被搬運(yùn)到海岸邊，又經(jīng)波浪或風(fēng)改造堆積而成。 其特征為：組成物質(zhì)以松散的砂（礫）為主，岸灘 較窄而坡度較陡。 12海岸工程內(nèi)容回顧 淤泥質(zhì)海岸，又稱平原海岸，主要由河流攜帶 入海的大量細(xì)顆粒泥沙在潮流與波浪作用下輸 運(yùn)、沉積而成。其特征為

6、：岸灘物質(zhì)組成多屬 粘土、粉砂等；岸線平直，地勢(shì)平坦。 13海岸工程內(nèi)容回顧 生物海岸包括珊瑚礁海岸和紅樹林海岸。前者 由熱帶造礁珊瑚蟲遺骸聚積而成；后者由紅樹 科植物與淤泥質(zhì)潮灘組合而成。生物海岸只出 現(xiàn)在熱帶與亞熱帶地區(qū)。 14海岸工程內(nèi)容回顧 海岸環(huán)境特征 海岸是海洋與陸地的銜接地帶，是自然界水圈、 巖石圈、大氣圈與生物圈相互作用最頻繁、最 活躍、最劇烈的地方。 是具有不斷變化的生物、化學(xué)及地質(zhì)特征的動(dòng) 態(tài)區(qū)域，遭受自然災(zāi)害最嚴(yán)重的地帶。 它同時(shí)兼有海、陸兩種不同屬性的環(huán)境特征。 15海岸工程內(nèi)容回顧 （1）河流影響顯著 河流入海泥沙是近海沉積和岸灘堆積、推進(jìn)的 主要物質(zhì)來源。大量泥沙沉

7、積在河口三角洲地 區(qū)，再加上河流入海口的變遷以及波浪、潮流 等動(dòng)力因素的作用，促使三角洲地區(qū)海岸線發(fā) 生巨大的變化。 16海岸工程內(nèi)容回顧 （2）波浪作用顯著 當(dāng)波浪沖擊海岸時(shí)，造成岸灘的侵蝕與后退， 砂（礫）質(zhì)海岸尤為嚴(yán)重。 我國(guó)大區(qū)段的海岸侵蝕現(xiàn)狀是長(zhǎng)江口以北相對(duì) 較南方為重。前者主要由于沿海供沙量減少經(jīng) 浪的作用造成；后者主要因強(qiáng)潮、臺(tái)風(fēng)浪以及 風(fēng)暴潮的作用造成的。 17海岸工程內(nèi)容回顧 （3）潮汐作用 在無潮?；虺辈詈苄〉娜醭焙^(qū)，海岸所受波 浪的沖蝕作用范圍，取決于本地區(qū)的波浪尺度； 在有潮?；虺辈畲蟮膹?qiáng)潮海區(qū)，潮位的變化幅 度拓寬了波浪對(duì)海岸的沖蝕范圍。 18海岸工程內(nèi)容回顧 風(fēng)暴

8、潮 由熱帶氣旋或溫帶氣旋行近大洋邊緣的大陸架 淺水海域沿岸所導(dǎo)致的潮位異常升降運(yùn)動(dòng)。 風(fēng)暴增水與當(dāng)?shù)靥煳拇蟪钡母叱毕嘤鰰r(shí)，潮位 暴漲使海塘潰決，海水漫侵，港口作業(yè)癱瘓， 同時(shí)伴有狂風(fēng)、巨浪、暴雨等多重效應(yīng)。 19海岸工程內(nèi)容回顧 寒潮與海冰 寒潮 由于冷空氣的入侵，使氣溫在24小時(shí)內(nèi)劇 降10以上，而且在這一天內(nèi)最低溫度又在 5以下，稱為寒潮。在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，強(qiáng) 冷空氣南下，造成48小時(shí)內(nèi)氣溫下降10以上， 也稱為寒潮。 20海岸工程內(nèi)容回顧 寒潮的特點(diǎn) 特點(diǎn)：在寒潮和強(qiáng)冷氣的前鋒到來后，往往出 現(xiàn)6-8級(jí)偏北大風(fēng)，陣風(fēng)在10級(jí)以上，并伴有 雨、雷、凍雨或冰凍。 寒潮大風(fēng)所引起的風(fēng)暴潮對(duì)港口

9、、航道以及海 堤均構(gòu)成一定的威脅。 21海岸工程內(nèi)容回顧 海冰 由于受強(qiáng)冷空氣或寒潮侵襲，使氣溫急劇下降15- 20，導(dǎo)致渤海及黃海北部沿岸不同程度的海水結(jié) 冰現(xiàn)象。 我國(guó)海冰災(zāi)害主要發(fā)生在渤海。 22海岸工程內(nèi)容回顧 地震與海嘯 地震以及由于地震引起的海嘯造成的危害，對(duì)太 平洋及地中海沿岸許多國(guó)家，尤其是這些地區(qū)的 經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生命財(cái)產(chǎn)具有嚴(yán)重的威脅。 地震與地震海嘯時(shí)是地殼最新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形 式之一，分布于新生代以來的造山帶或活動(dòng)構(gòu)造 帶。 23海岸工程內(nèi)容回顧 地震 世界上廣泛采用里氏震級(jí)M來表示地震的大小，目 前地震烈度是由人為判定的。 中國(guó)海岸帶處于西太平洋地震帶范圍，地震頻率高、

10、震級(jí)大。 24海岸工程內(nèi)容回顧 海嘯 海嘯是由海底地震、海底或海島火山爆發(fā)、海嶺 崩塌或滑坡引起海水振動(dòng)而形成的巨浪。 分為遠(yuǎn)洋（越洋）海嘯和近海（本地）海嘯；前 者可使遠(yuǎn)隔重洋的彼岸沿海遭受其危害，后者生 成源地與其造成的危害同處于一地，無法預(yù)警， 危害更為嚴(yán)重。 25海岸工程內(nèi)容回顧 海岸防護(hù)工程 定義：海岸防護(hù)工程是指為了海岸防護(hù)的目的， 建筑不同類型的海岸建筑物或采取其他海岸防 護(hù)措施。 功能：主要是防止海灘侵蝕、穩(wěn)定海岸線、對(duì)海濱 的后濱部分或填筑陸域提供保護(hù)以及保護(hù)生命和社 會(huì)財(cái)產(chǎn)安全的最基本防衛(wèi)措施。 26海岸工程內(nèi)容回顧 主要建筑物：丁壩、離岸堤、護(hù)岸和海堤等海 岸建筑物，以及

11、人工海灘補(bǔ)沙措施。 27海岸工程內(nèi)容回顧 我國(guó)沿海還有不少岸段的海岸防護(hù)工程是由丁 壩與順壩亦即離岸堤組成，也有由若干個(gè)丁壩 群構(gòu)成，或由若干個(gè)不連續(xù)的離岸堤構(gòu)成。 28海岸工程內(nèi)容回顧 丁壩群只是階段或減少沿岸輸沙，從而達(dá)到減 少本地區(qū)的海岸沖蝕；但由于搬運(yùn)泥沙的動(dòng)力 條件波浪與潮流沒有改變，亦即沿岸輸沙 能力未改變，所以本地區(qū)改善的結(jié)果將導(dǎo)致其 下游區(qū)段的海岸沖蝕。 沿岸不連續(xù)的離岸堤或稱島堤可起到防浪作用， 使其堤內(nèi)的沿岸流大大減弱。 29海岸工程內(nèi)容回顧 海港工程 為沿海興建水陸交通樞紐海港所建筑的各 種工程設(shè)施，包括碼頭、防波堤、修造船建筑 物、陸上裝卸、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸設(shè)施和港池，進(jìn)港

12、航道及其導(dǎo)航設(shè)施等。 30海岸工程內(nèi)容回顧 河口治理工程 根據(jù)排洪、航運(yùn)、灌溉、圍墾等需要，采取整 治、疏浚和其它措施改造河口入海段的工程。 治導(dǎo)建筑物：導(dǎo)堤、丁壩、順壩、 潛堤 疏浚機(jī)一般是采用自航耙吸式挖泥船 31海岸工程內(nèi)容回顧 海上疏浚工程 用挖泥船和其它疏浚機(jī)進(jìn)行海上的開挖、吹填和采 掘工作。通常用于河口航道疏浚、港口疏浚、海堤 和海灘吹填都是海岸工程和近海工程的重要技術(shù)措 施之一。 海上開挖作業(yè)：運(yùn)河、河口航道、港口航道和泊地 的開挖、浚深和維護(hù)，各種海工建筑物基坑、海底 輸油管線或電纜溝的開挖。 采掘作業(yè)：清除污染物質(zhì)，改良海底土質(zhì)以及采集 海底礦產(chǎn)、建筑用砂等。 32海岸工程內(nèi)

13、容回顧 圍海工程 在沿海修筑海堤圍割部分海域的工程建設(shè)，以擋 潮防浪、控制圍區(qū)水位、滿足農(nóng)墾、制鹽、蓄淡、 養(yǎng)殖、工業(yè)用地及發(fā)電、航運(yùn)等要求。 分類：順岸圍墾、海灣圍墾、河口圍墾 主要建筑物：海堤、水閘等 海堤海堤 水閘水閘33海岸工程內(nèi)容回顧 丁壩 是與堤岸相接，呈“T”字形延伸向海的保護(hù) 堤岸水土的建筑物。 丁壩分三部分 34海岸工程內(nèi)容回顧 離岸堤 在海岸線外一定距離的海域中建造大致與岸線 相平行的防波堤，在海港工程中稱為島式防波 堤；而在海岸防護(hù)工程中稱為離岸式防波堤， 簡(jiǎn)稱離岸堤。 通常，島式防波堤建于較深的海域，以使其后 側(cè)有足夠的港口水域面積；而離岸堤則建于離 海岸線較近的淺水海

14、域，以形成對(duì)海灘的有效 保護(hù)。 35海岸工程內(nèi)容回顧 離岸堤可為單堤，也可布置為間斷的形式，即 每?jī)傻蓝痰涕g有一口門。 口門寬度要根據(jù)岸線變形條件、水深條件、波 浪條件（波高、波周期、波向）與海灘狀況 （泥沙粒徑、海灘坡度）等條件來設(shè)計(jì)。 36海岸工程內(nèi)容回顧 離岸堤后的淤積形態(tài) 波浪經(jīng)離岸堤繞射后，在離岸堤與岸線間 掩護(hù)區(qū)內(nèi)波高減小，沿岸輸沙能力也隨之 減弱。自上游側(cè)輸入的泥沙將在離岸堤后 沉積下來，使該處的岸線逐漸形成突出的 沙嘴。 37海岸工程內(nèi)容回顧 隨著沙嘴的發(fā)育，其作用將與丁壩相似，造 成其上游側(cè)岸灘的淤積。當(dāng)離岸堤的長(zhǎng)度相 對(duì)其離岸距離足夠大時(shí)，沙嘴將發(fā)展成為與 堤相連的連島沙壩

15、。 38海岸工程內(nèi)容回顧 護(hù)岸和海堤 護(hù)岸或海堤是建造在海灘較高部位用來分 界海濱陸域與海域的建筑物，它的走向一 般大致與海岸線平行。 以擋土為主以擋土為主 的建筑物稱的建筑物稱 為護(hù)岸，主為護(hù)岸，主 要指河道兩要指河道兩 側(cè)的建筑側(cè)的建筑 保護(hù)陸域及保護(hù)陸域及 陸上建筑物陸上建筑物 免遭海水浸免遭海水浸 淹和海浪破淹和海浪破 壞為目的的壞為目的的 建筑物稱為建筑物稱為 海堤海堤 根據(jù)功能劃分根據(jù)功能劃分 39海岸工程內(nèi)容回顧 護(hù)岸和海堤只能保護(hù)其后側(cè)的海岸陸地，對(duì)于其 前方的海灘并不能起到防止或減弱侵蝕的作用， 甚至還會(huì)使前方的海灘侵蝕加劇。 現(xiàn)在提倡建設(shè)生態(tài)型護(hù)岸，集防洪效應(yīng)、生態(tài)效 應(yīng)、

16、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體。 40海岸工程內(nèi)容回顧 人工海灘補(bǔ)沙 對(duì)于海灘侵蝕最自然的對(duì)策，是從海中或 陸上采集合適的沙補(bǔ)充到被侵蝕的岸灘上。 對(duì)下游岸灘對(duì)下游岸灘 影響小，生影響小，生 態(tài)效應(yīng)好態(tài)效應(yīng)好 仍會(huì)被侵蝕，仍會(huì)被侵蝕， 需要每隔幾年需要每隔幾年 進(jìn)行補(bǔ)沙進(jìn)行補(bǔ)沙 41海岸工程內(nèi)容回顧 人工海灘補(bǔ)沙 人工人工海灘補(bǔ)沙通常適用于侵蝕型海岸的一種工程措施，即從海灘補(bǔ)沙通常適用于侵蝕型海岸的一種工程措施，即從 海中或陸上的沙源采沙后填筑于海灘上，以彌補(bǔ)被侵蝕的泥沙，海中或陸上的沙源采沙后填筑于海灘上，以彌補(bǔ)被侵蝕的泥沙， 防止海岸線后退。應(yīng)該說這是最自然而簡(jiǎn)單的海岸防護(hù)措施，然防止海岸線后退

17、。應(yīng)該說這是最自然而簡(jiǎn)單的海岸防護(hù)措施，然 而與護(hù)岸、丁壩和離岸堤等相比，卻是一種較新的技術(shù)方法。由而與護(hù)岸、丁壩和離岸堤等相比，卻是一種較新的技術(shù)方法。由 于對(duì)海灘進(jìn)行人工補(bǔ)沙一般是經(jīng)濟(jì)而有效的方案，且對(duì)相鄰海岸于對(duì)海灘進(jìn)行人工補(bǔ)沙一般是經(jīng)濟(jì)而有效的方案，且對(duì)相鄰海岸 地區(qū)的影響又較小，因此已日益普遍地被各國(guó)所采用。地區(qū)的影響又較小，因此已日益普遍地被各國(guó)所采用。 天津首個(gè)人工海天津首個(gè)人工海東疆港區(qū)人工海灘東疆港區(qū)人工海灘 42海岸工程內(nèi)容回顧 旁通輸沙 旁通輸沙可視為人工海灘補(bǔ)沙的一種特例。 當(dāng)潮汐汊道或突堤等人工建筑物截?cái)嗷虿糠?截?cái)嘌匕遁斏澈?，其下游?cè)的岸灘將發(fā)生沖 刷。對(duì)下游側(cè)的侵

18、蝕岸灘，可采用人工海灘 補(bǔ)沙措施，而若利用堆積在上游的泥沙，并 以機(jī)械運(yùn)送方式，如岸邊吸泥泵站和輸泥管 線直接把泥沙輸送到下游岸灘，即稱為旁通 輸沙。 43海岸工程內(nèi)容回顧 海岸侵蝕的原因 人為人為 自然自然 海岸侵蝕的原海岸侵蝕的原 因是多方面的因是多方面的 沿岸輸沙沿岸輸沙 風(fēng)力輸沙風(fēng)力輸沙 近岸泥沙供給量變化近岸泥沙供給量變化 風(fēng)暴波浪風(fēng)暴波浪 水力水力輸沙輸沙 沿岸輸沙被攔截沿岸輸沙被攔截 天然海岸防護(hù)的變動(dòng)天然海岸防護(hù)的變動(dòng) 開采資源使陸地下沉開采資源使陸地下沉 海平面上升海平面上升 海灘采砂海灘采砂 44海岸工程內(nèi)容回顧 海岸防護(hù)設(shè)施的選擇 丁壩群適宜于建造在以沿岸輸沙為主，且輸沙

19、 主導(dǎo)方向明顯（即主要為單向輸沙）的情況。 離岸堤主要適于以橫向泥沙運(yùn)動(dòng)為主的海岸， 對(duì)于攔截沿岸輸沙也是有效的。 45海岸工程內(nèi)容回顧 人工海灘補(bǔ)沙主要適用于橫向泥沙運(yùn)動(dòng)為 主，而不適用于沿岸輸沙強(qiáng)的情況。 為了海岸防護(hù)的目的，護(hù)岸不宜單獨(dú)采用， 而是常與丁壩系統(tǒng)或是人工海灘補(bǔ)沙措施 等綜合使用。 46海岸工程內(nèi)容回顧 丁壩的種類 丁壩按透沙性可分為基本不透沙和透沙兩 種； 按壩頂高程可分為高丁壩和低丁壩； 按其長(zhǎng)度可分為長(zhǎng)丁壩和短丁壩； 大部分丁壩為固定式建筑物，但也有少部 分為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)。 47海岸工程內(nèi)容回顧 沿丁壩長(zhǎng)度，通?？煞譃槿危?48海岸工程內(nèi)容回顧 透沙丁壩 透沙丁壩也即是

20、透水丁壩，它的目的是允 許部分被截的沿岸輸沙通過丁壩，以減緩 壩后的沖刷。透水透沙的目的也可以通過 降低壩頂高程來實(shí)現(xiàn)。 49海岸工程內(nèi)容回顧 破波帶 波浪進(jìn)入淺水地區(qū)以后，波要素不斷發(fā)生變化， 波形的不對(duì)稱性隨水深的漸減而漸增，終致失 去穩(wěn)定而發(fā)生破碎。自發(fā)生破波的外緣至岸邊 線的區(qū)域稱為破波帶。在破波帶中，波浪的作 用強(qiáng)烈,能量損耗巨大。由于很多海岸工程均 位于破波帶范圍以內(nèi)，加上沿岸輸砂率亦以破 波帶為最強(qiáng)，因此，破波問題的研究，自然地 成為波動(dòng)理論與海岸工程研究的一個(gè)重要課題。 50海岸工程內(nèi)容回顧 保灘促淤丁壩 保灘丁壩專指建造在海堤前，防止海堤堤 腳被沖刷以保護(hù)海堤基礎(chǔ)的丁壩；促淤

21、丁 壩主要指建造在坡度平緩的淤泥質(zhì)灘地上， 促使灘面淤高以符合圍海開發(fā)要求的丁壩。 51海岸工程內(nèi)容回顧 丁壩的結(jié)構(gòu)型式 斜坡式拋石結(jié)構(gòu)為最常見的丁壩型式。 水深較小處的丁壩壩身，其壩心部分可采 用袋裝砂來代替塊石，以節(jié)省投資。 根據(jù)波浪作用的強(qiáng)弱程度，丁壩的壩頂最 小寬度為12m。 為防止丁壩壩體兩側(cè)受到越頂水流沖刷影 響而發(fā)生塊石坍落，丁壩須有護(hù)底措施， 因此在斜坡式丁壩的坡腳外至少有2m寬的 拋石護(hù)底層。壩頭處沖刷較嚴(yán)重，護(hù)底層 的寬度應(yīng)小于5m。 52海岸工程內(nèi)容回顧 波浪 定義：江河湖海上起伏不平的水面。 液體波動(dòng)中的波面高度形成勢(shì)能，向前傳播產(chǎn) 生動(dòng)能，這種由于液體波動(dòng)過程中產(chǎn)生的

22、能量 直接關(guān)系到人們生命安全，甚至海岸工程建設(shè) 等。 目前主要采用理論手段解決問題。 53海岸工程內(nèi)容回顧 波浪運(yùn)動(dòng)理論 波浪運(yùn)動(dòng)理論主要分為：小振幅波理論和 有限振幅波理論，后者包括余擺線波理論 和斯托克斯波理論；在淺水區(qū)，有橢圓余 弦波理論和孤立波理論。 54海岸工程內(nèi)容回顧 有限振幅波 有限振幅波系指：Stokes波、擺線波、橢圓余 弦波和孤立波。 Stokes波、擺線波和橢圓余弦波屬于周期波， 即波面于靜止水平上下作周期性的波動(dòng)；孤立 波屬于移動(dòng)波，其波面處于靜止水平以上，波 形向傳播方向推移。 小振幅波屬于線性波動(dòng)，而有限波屬于非線性 波動(dòng)。 小振幅波、Stokes波和擺線波屬于短波

23、，橢圓 余弦波和孤立波屬于長(zhǎng)波。 55海岸工程內(nèi)容回顧 小振幅波動(dòng)的總能量為 在單位水柱內(nèi)有 2 1 8 EgH L 2 1 8 EgH 56海岸工程內(nèi)容回顧 孤立波 孤立波是一種移動(dòng)波，其水質(zhì)點(diǎn)具有一個(gè)與波 浪傳播方向相同的位置，在任一時(shí)刻的任一斷 面上，沿水深的各質(zhì)點(diǎn)具有幾乎相同的速度。 它在傳播過程中波形保持不變，且波面全部在 靜水面以上波動(dòng)。 57海岸工程內(nèi)容回顧 58海岸工程內(nèi)容回顧 波浪折射 當(dāng)波浪斜向行近海岸時(shí)，在同一波鋒線上的波 浪，深水處的波速較大，淺水處的波速較小， 因而波峰線將漸趨于平行于岸線轉(zhuǎn)折，此即波 浪折射現(xiàn)象。在波向轉(zhuǎn)折的同時(shí)，由于相鄰二 波向線之間的距離也產(chǎn)生變

24、化，將對(duì)波高變化 也產(chǎn)生影響。 59海岸工程內(nèi)容回顧 波浪繞射 波浪在傳播過程中遇到障礙物，除可能在障礙物前產(chǎn)生波 浪反射外，還將繞過障礙物繼續(xù)傳播，并在掩護(hù)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生 波浪擴(kuò)散，這種現(xiàn)象稱為波浪繞射。 波浪繞射是波浪從高能量區(qū)向低能量區(qū)進(jìn)行重分布的過程。 因此，繞射區(qū)的波浪在同一波峰線上的波高是不等的，愈 深入掩護(hù)區(qū)內(nèi)的波高愈小，但波周期保持不變。 60海岸工程內(nèi)容回顧 波浪反射 在波浪傳播過程中如遇地形的突然（或迅速） 變化或遇建筑物的阻擋，即會(huì)產(chǎn)生波浪的反射。 反射角與入射角相等，如同光反射。反射波高 HR與入射波高HI之比稱為反射率KR，通常1， 其值視建筑物的形式而異。 61海岸工程內(nèi)

25、容回顧 波浪破碎 波浪破碎是由于波浪在發(fā)展和傳播過程中局部 能量過大而使波浪運(yùn)動(dòng)難以繼續(xù)維持而發(fā)生的 運(yùn)動(dòng)不再連續(xù)的現(xiàn)象，它在深海和淺水區(qū)均可 發(fā)生。 62海岸工程內(nèi)容回顧 波浪在水流中的變形 海浪在傳播過程中經(jīng)常伴隨有水流現(xiàn)象，這種 水流可為潮流、風(fēng)吹流、梯度流、入海河道徑 流的擴(kuò)散以及密度流等。 當(dāng)水流很強(qiáng)時(shí)，波浪與水流的相互作用將影響 各自的傳播特性。即波浪要素將產(chǎn)生變形，其 傳播方向?qū)l(fā)生折射；而水流的流速分布也將 發(fā)生變化。 63海岸工程內(nèi)容回顧 風(fēng)暴潮 風(fēng)暴潮是指由強(qiáng)烈的大氣擾動(dòng)（熱帶風(fēng)暴或溫 帶風(fēng)暴）所引起的海面異常升高現(xiàn)象。在離岸 大風(fēng)強(qiáng)烈作用下，沿岸水位會(huì)產(chǎn)生異常下降， 稱為

26、負(fù)風(fēng)暴潮。 64海岸工程內(nèi)容回顧 近海流 海水的水平運(yùn)動(dòng)分為兩類：一是由潮汐作用產(chǎn)生的 水體流動(dòng)，稱為潮汐，其運(yùn)動(dòng)具有周期性和往復(fù)性。 二是由其它各種水文氣象因素而產(chǎn)生的水體流動(dòng)， 稱為海流，其流動(dòng)沒有周期性。 65海岸工程內(nèi)容回顧 海流產(chǎn)生原因： （1）密度差引起的密度流，由于溫差或含鹽量 不同造成； （2）水面坡降引起的傾斜流或梯度流，由于氣 壓或其它動(dòng)力因素造成； （3）風(fēng)力對(duì)水體表面剪切力作用引起的漂流或 吹流； （4）波浪在淺水區(qū)變形及破碎而形成的近岸波 浪流。 66海岸工程內(nèi)容回顧 旋轉(zhuǎn)流 此時(shí)潮流在平面圖上隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)方向是逐漸 改變并成為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這是由兩個(gè)或多個(gè)波系 斜交或正交干涉而形成的。波系的干涉可因兩 個(gè)不同方向波系同時(shí)傳入干涉或因地球自轉(zhuǎn)效 應(yīng)產(chǎn)生橫向振動(dòng)，從而使主波系與橫向派生波 系相干涉形成。 前者的旋轉(zhuǎn)性需視不同波系的干涉情況而定， 其旋轉(zhuǎn)性并無定向性；后者的旋轉(zhuǎn)具有定向性； 在南半球相反，形成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)流。 67海岸工程內(nèi)容回顧 一、運(yùn)動(dòng)方程 x gv xy u v x u u t u