海岸动力学复习要点

第二章波浪理论的复习要点 1、名词解释

波能流、深水波、浅水波、波浪频散关系、波群、驻波、波动压力、有效波高、波浪能谱、

波浪方向谱

2、证明推导

12(1)证明线性波单位水柱体内平均动能和势能都为(10分) gH,16

(2)P61 2-4\2-7

3、计算题

1)、深海入射波高2 m，周期8 s，海底泥沙粒径D=0.2mm，计算水深h=30米、h=5m处的

波长、波速及水质点近底层最大速度及轨迹直径。

2-12题

2-11题

2-17题

3、简答题

1)、试利用小振幅波理论解释水质点运动的特征

2)、有限斯托克斯波的主要特征

3)、试解释动水压力在不同水深(浅水、深水、有限水深)的分布特征

第三章波浪的传播和破碎的复习要点 1、名词解释

波浪守恒、波能守恒、波浪折射、破波带

2、证明推导题

1)、证明，若岸滩具有平直且相互平行的等深线时，该岸滩任一点(水深为h)的折射

coscos,,00k,,系数为 rcos，，khcosarcsinsintanh(),，，,i0，，

c02)、推导浅水变形系数 k,s2cnii

3、简答题

1)、水深(地形)对波浪传播的影响表现在哪些方面,请结合小振幅波理论阐述地形(水深)要素是怎样影响的,

2)、请简述水流运动(如潮流运动)对波浪传播的影响

3)、3-1题、3-2题

4、计算题

1)、均匀平直的海岸，等深线平行，深海入射波高2 m，周期10 sec， (1) 若波浪垂直入射海岸，计算水深5.0米处的波高，判断该处波浪是否破碎, (2)若波浪斜向入射，入射角为15:，碎波线处入射角为5:，计算破波波高及破波水深。

2)3-3题

3)3-4题、3-9题、3-10题

近岸波浪流复习要点 1、名词解释

辐射应力、波浪增水、波浪减水、沿岸流

2、证明推导 1,,,H1) 证明碎波带外波浪作用下发生减水现象，碎波点减水最大， bb120,,H2) 证明碎波带内、岸线位置增水最大 maxb43) 根据线性波理论，证明碎波带外沿岸流为0 ,,,5tg4) 证明，不考虑侧向混合的影响，碎波带内的平均沿岸流为 V,usin,lmbb16Cf

3、思考题

1) 简述辐射应力在浅水区和碎波带的变化规律

2) 波浪增减水是如何发生的,

3) 平直海滩波浪正向入射时是否产生沿岸流,斜向入射波浪产生沿岸流的机理是什

么,

4) 海滩岬角地形产生沿岸流及裂流是机理是什么,

4、计算题

P132 5-6

近岸潮汐运动复习要点 1、名词解释

平衡潮理论、大潮、小潮、港湾共振、无潮点、同潮时图、开尔文波、潮流椭圆

2、证明推导

1412,,,,hboo,,,,H,H(1)、推导河口潮汐的格林定律 XO,,,,hbxx,,,,

(2)、假定半封闭海湾的长度为，证明:从口门传入的潮波，与海湾发生共振的潮波周期lc

为

4lc，n=0,1,2…. T,,c12，，(n，1)gh

3、简述题

P105-106:4-1题、4-2题、4-3题、4-4题

对一个喇叭形状的(口门宽60km、湾顶宽15km、长度约为120公里、口门水深约20m，

平均水深约10m)的河口湾而言，其潮汐的沿程分布受哪些因素影响,表现出什么样的特

征,

4、计算题

4-5题及4-7题

泥沙基本特性复习要点 1、名词解释

中值粒径、沉速、双电层(束缚水膜)、推移质、悬移质

2、推导Stockes泥沙沉速公式

3、计算下列沙样的中值粒径D50、D75、D25

对应粒泥沙粒筛前重g 筛后重g 径的重重量百分比(频率) 径量g

-1.5 23.0952 22.545 0.5502 1.22 -1 22.3341 19.71 2.6241 5.84 -0.5 23.5455 16.873 6.6725 14.85 0 33.3935 23.277 10.1165 22.52 0.5 29.9489 21.146 8.8029 19.60 1 25.0158 20.107 4.9088 10.93 1.5 24.2162 19.355

4.8612 10.82 2 23.7686 20.325 3.4436 7.67 2.5 22.7761 20.477 2.2991

5.12 3 21.7158 21.173 0.5428 1.21 3.5 19.2517 19.154 0.0977 0.22

海岸泥沙运动复习要点 1、名词解释

泥沙希尔兹参数、推移质输沙率、沿岸输沙

2、证明推导题

1) 进行泥沙临界起动状态的受力分析，推导泥沙起动公式

212,,ftgfum32, ,,cg(,,,)DC，Ctg,sDL

深海入射波高2 m，周期10 s，海底泥沙粒径D=0.2mm，判断水深h=30米、

h=5m处的泥

沙是否能被波浪起动,

15:均匀平直的海岸，等深线平行，深海入射波高2 m，周期10 sec，波浪斜向入射角为，

5:碎波线处入射角为，计算沿岸输沙率。

波浪要素与流场测量实验指导

波浪要素与流场测量实验指导波浪要素的测量一、试验时间：二、实验地点：长沙理工大学水利实验中心实验大厅三、实验人员：四、实验仪器设备：水槽、造波机、防波堤模型、浪高仪、数据采集仪、秒表、米尺、照相机。五、实验要求： 1、了解认知风浪槽结构，如图一所示，实验风浪水槽为40m（长）X 1m（高）X0.8m（宽），实际有效长度为37m。图一实验布置图 2、了解掌握风浪槽各个结构作用及操作流程造波机：造波机在风浪的最前端，是制造波况的主要设备。按照设计要求可以制造规则波、椭圆波、不规则波、破碎波、孤立波、聚焦波。波况参数设置有：周期、波高、水深等等参数。操作流程：严格按照造波机的开关机程序说明来执行。效能网：在离造波机最远的地方，作用是减少多次反射。

3、了解测量仪器和采集仪器，并熟悉数据测量和采集浪高仪：浪高仪为加拿大Richard Branker Research 公司生产的WG—50型。测量每个时刻波高的变化趋势：波高和周期。采集系统：采集系统是武汉优泰软件有限公司生产的utelk采集系统T3232f以及北京东方振动和噪声研究所制造的INV306智能信号分析系统。数据采集：浪高仪根据生产厂商的率定，导线与电源盒需要一一的对应连接，并且检查信号通信质量。浪高仪信号经过utelk采集系统转化为软件所能认识的信号，在电脑端进行采集。utelk采集系统设定根据实验数据需要进行设定，主要设定参数有：时间函数、通道标识、采集通道数、设备，描述、报警值、细化、频谱参数、分析频率、平均与谱线数、工程单位、校正因子、采集控制、频响函数、抗混滤波、程控放大、触发参数等等。 4、数据分析熟练掌握实验所测电压值转化为工程值方法及步骤（浪高已经经过率定：20mv电压值对应1mm水深工程值），提高对数据的真伪判别能力。学会根据两点法分离计算入射波与反射波波高。两点分离法的理论基础：见附页。为了简捷，选择吴宋仁教授主编的《海岸动力学》p51方法。假设反射波是稳定，由于反射波具有和入射波相同的波长和周期，故在离模型x=n*L/2,n=0,1,2,3……,处出现最大波高Hmax=Hi+Hrf，在x=（2n-1）*L/4处出现最小波高：Hmin=Hi-Hrf。其中Hi为入射波，Hrf为反射波，反射系数为 Krf=Hrf/Hi。根据计算转化的工程值，图表及文字分析水力要素随波况变化的趋势，主要是反射系数随波高、波周期、波长、水深等要素的变化趋势。 5、上交实验报告及数据分析结果。 6、培养动手能力，提高对实验的兴趣。

海岸动力学内容汇总

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：

港口海岸水工建筑物课程教学大纲

港口海岸水工建筑物课程教学大纲课程代码：74120110 课程中文名称：港口海岸水工建筑物课程英文名称：Harbor Coastal and Hydraulic Engineering Construction 学分：2.5 周学时：2.0-1.0 面向对象：预修要求：理论力学、材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构基本原理、工程地质与水文地质、工程水文学、海岸动力学等一、课程介绍（一）中文简介《港口海岸水工建筑物》课程是港口、航道与海岸工程专业的一门主要专业课，课程主要讲授港口水工建筑物设计计算的基本理论和构造知识。通过本课程的学习，需要掌握港口水工建筑物上的作用及其组合，掌握港口水工建筑物上各种荷载的计算方法，掌握重力式码头、板桩码头、高桩码头、修造船水工建筑物、防波堤设计计算的基本原理、内容、方法、步骤和构造知识，掌握码头设备的性能、作用、设备选型及设备的布置方式，掌握直立式、斜坡式防波堤结构型式及计算方法，掌握防波堤新的结构型式及计算方法。为将来从事港口工程的设计、施工、科研和管理等工作奠定基础。（二）英文简介 The course “Harbor Coastal and Hydraulic Engineering Construction”is one of the most important basic undergraduate courses in Harbor, Coastal and Offshore Engineering. The course mainly introduces the calculation principle of the different structure design in coastal and offshore engineering. After taking this course, the basic theoretical principles and method for the design and plan of different ports and breakwaters will be well understood. The student will be capable of design the structures after several structure designs will be performed using the above methods during the course. 二、教学目标 (一)学习目标了解各种型式码头结构构造、受力特点、适用条件以及国内外新型码头结构的发展情况，

海岸动力学复习

填空 1波浪按波浪形态分为规则波和不规则波。大洋中的风浪是不规则波或随机波；离开风区后自由传播的的涌浪可视为规则波。 2波浪按传播海域的水深分为深水波、有限水深波和浅水波。分别将h/L =1/2和h/L =1/20作为它们之间的界限。 3波浪非线性的程度取决于波高、波长、水深的相互关系，在深水中影响最大的特征比值是波陡，在浅水中影响最大的是相对波高。 4波长较短的风浪进入水流较大的水域，或骑在波长较长的涌浪或潮波之上时，其波长、波速、波高及波向均将发生变化，而波周期保持不变。 5对波群速度与波速的关系而言，浅水波的波群速度为 C g =C s = gh ，深水波的波群速度为C g =12C 0。 6一般把h/L <1/20的波浪称为浅水波，其群速为C g =C = gh 7斯托克斯波的水质点运动轨迹不封闭，运动一个周期后有一净水平位移，造成一种水平流动，称为漂流或质量输移；造成泥沙净输运。 8近岸水流速度的垂向分布，可采用对数分布或指数分布两种形式。垂向水流结构的分层描述中常采用Boussinesq 假定。 9重力波周期的范围在1至30秒之间，周期为200秒的是低频波，潮波的周期大于 12小时。 10海岸线是指陆地与海水的边界线。从海岸动力学的角度，海岸带的范围是从波浪所能作用的海底，向陆延至暴风浪所能达到的上界。 12当两列波向相反，波高、周期相等的行进波相遇时，形成驻波。驻波的动能是入射行进波的2倍。 13非线性的有限振幅波理论主要有斯托克斯波理论、椭余波理论、孤立波理论等。 14一般认为，波浪破碎的运动学条件是波峰处水质点运动速度大于波峰相速度；动力学条件是质点离心力大于约束力重力，出现溢出现象。 15引潮力主要包括月球和太阳对地球上海水的引力，以及地球与月球绕其公共质心旋转产生的惯性离心力。 16辐射应力向岸的分量xx S 梯度驱动产生波浪增减水，xy S 梯度驱动产生沿岸流，yy S 梯度驱动产生裂流和近岸环流。 17海洋潮波运动包括海面周期性升降,称为潮汐，和海水周期性流动称为潮流。 18沙质海岸的短期演变主要是指海岸横剖面在波浪和水流作用下的季节性冲淤变化。沙质海岸的典型剖面形式为沙坝剖面和滩肩剖面，也称为风暴陪面和常浪剖面。 19淤泥质海岸的地形变化与沙质海岸的变化有所不同，其主要特征往往是在动力较强的地方发生冲刷，在动力较弱的地方发生淤积。 20一列简单波浪进入浅水区后，在传播中随水深变化，其波速、波长、波高和波向都将发生变化，但是其波周期则始终保持不变，波浪这一性质为分析它从深水传播到浅水的变化提供方便。 21沿岸输沙是波浪和波生流共同作用引起的纵向泥沙运动，主要发生在破波带内，其机理是波浪掀沙和沿岸流输沙；沿岸流量最大输沙率出现在破波线和沿岸流速最大值之间。 22辐射应力可定义为波浪运动引起的剩余动量流。 23沿岸沙坝和滩肩是沙质海岸剖面形态的重要特性构造。卷破波是形成沿岸沙坝的主要原因。 24近岸流包括向岸流、沿岸流和离岸流 25海岸可分为沙质海岸和淤泥质海岸

海岸动力学试验

目录试验1：波浪数据采集及波高统计试验一、…………………………………………………………试验目的二、…………………………………………………………试验要求三、…………………………………………………………试验过程四、…………………………………………………………数据处理五、…………………………………………………………结果分析六、…………………………………………………试验结论与感悟试验2：波压力量测试验一、…………………………………………………………试验目的二、…………………………………………………………试验要求三、……………………………………………………试验水文要素四、…………………………………………………………试验仪器五、…………………………………………………………试验过程六、…………………………………………………………数据处理七、…………………………………………………………结果分析八、…………………………………………………试验结论与感悟

试验一：波浪数据采集及波高统计试验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别，波浪模型试验的一般方法，规则波波高、周期、不规则波波高的统计方法。二、试验要求 1、规则波及不规则波的测量与特征值的统计。 2、明确实验目的。掌握实验原理。掌握基本仪器的使用，包括波浪数据采集系统和水槽造波机的使用方法。通过自己设计出不同波长、波高的规则及不规则波，参与造波及数据采集的全过程，了解波浪物理模型试验的最基本方法。正确处理实验数据，能通过处理采样数据文件统计各种累积频率波高，发现规律，得出实验结论。分析实验误差，提出减少误差的方法，分析误差的范围。 3、编写实验报告，要求报告能准确反映实验目的、方法、过程和结论。三、试验过程试验中共设置四根波高传感器，四个同学为一组，每人采用其中一根传感器的数据计算波高，规则波采样时间为20s，不规则波采样时间为80s左右。规则波试验结果主要统计平均波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行算术平均，得到规则波的平均波高。不规则波试验结果主要统计有效波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行排序，取前1/3大波进行算术平均，得到不规则波的有效波高。四、数据处理本次实验使用fortran90语言编写计算程序，对数据进行处理。 1、规则波（1）程序编写

海岸动力学考试复习大纲

海岸动力学考试复习大纲一、考试类型：闭卷二、考试题型包括 1、名词解释 2、证明或推导题 3、问答题 4、计算题三、复习考试时间十七、十八周四、期末考试所占分数（60%）五、考试范围 1、名词解释小振幅波理论深水波及浅水波、波能流辐射应力有效波高能谱方向谱波浪守恒波能守恒波浪浅水变形波浪折射波浪增水减水、边缘波、低频波浪、海岸垂向环流港湾共振开尔文波潮流椭圆无潮点载沙量体积输沙率平衡输沙、不平衡输沙 2、证明推导 P61-62页，2.4、2.5、2.7题 1）根据波能守恒推导浅水系数

2）根据有限水深极限波陡的表达式推导浅水波浪破碎的判别指标3）试推导河口潮汐的格林定律 4）证明平直海岸破波带外沿岸流速为0 5）p82, 3-7题。5-5题 3、问答题 2-2题； 1）、试利用小振幅波理论解释水质点运动的特征 2）、有限斯托克斯波的主要特征 3）、试解释动水压力在不同水深（浅水、深水、有限水深）的分布特征 4）、试解释深水波与浅水波的差异（波浪要素、水质点速度及轨迹、压力）？ 5）、何谓波浪破碎？有什么判别准则？波浪破碎的特点是什么？6)、简述辐射应力在碎波带内外的变化规律 7）、简述近岸流方程中各项的意义 8）、简述波浪增减水在碎波带内外的变化规律 9）、简述沿岸流在碎波带内的分布特征 10）、请利用简化的潮波理论，阐述地形、径流对一个喇叭形状的、水深由口外向河口湾顶端逐渐减少的河口湾潮汐的影响教材4.2~4.4题 5.3 -5.4 题，7-1~7-4题，7-7~7-8题

4、计算题 1）掌握深水、浅水波的判别方法，计算深水波和浅水波的波长、波速 2）计算水质点的最大速度、水质点轨迹直径及近底层最大速度 3）计算波能、波动压力 4）掌握波浪浅水系数、折射系数的计算，计算给定水深的波高，判断波浪是否破碎 5）掌握正向入射波浪辐射应力的计算公式及掌握波浪最大减水公式及增水公式，计算给定波浪的增减水 6）掌握沿岸流的计算，如若等深线平行，深水波高m H 20=，周期s T 8=，深水波向角 300=α，不考虑海滩坡度的影响，请计算并判断5m 水深处波浪是否破碎？1.0m 水深处呢？计算碎波带内平均沿岸流流速。（如b b m b l u v ααcos sin 7.2=） 7）掌握水流强度参数及希尔兹参数的计算公式，泥沙起动的一种判别方式，并判别给定波浪、水深，其泥沙是否被起动？ 8）均匀平直的海岸等深线，深海入射波高2 m ，周期5 sec ，波浪入射角为?15，碎波线处入射角为?5，试求一日的沿岸输沙量。（()b b b g a y EC Q θθα=cos sin 取 06.0=αa ） 9）综合：从波长~波高~水质点速度、轨迹~泥沙起动（沿岸流、沿岸输沙等）

河海大学海岸动力学实验报告

海岸动力学实验报告专业年级：姓名：学号：二〇一二年五月中国南京

目录实验一：波浪数据采集与波高统计实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验要求 (3) 三、实验过程 (3) 四、结果分析 (4) 五、实验结论 (8) 实验二：波压力测量实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验要求 (9) 三、实验水文要素 (10) 四、实验仪器 (10) 五、实验过程 (10) 六、结果分析 (11) 七、实验结论 (13)

实验一：波浪数据采集与波高统计实验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别，波浪模型的一般方法，规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。二、试验要求试验采用规则波及不规则波进行。 1、规则波及不规则波的测量。 2、规则波及不规则波特征值的统计。 3、试验报告的编写，要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结论。三、试验过程试验中共设置四根波高传感器，四个同学为一组，每人采用其中一根传感器的数据计算波高，规则波采样时间为20s，不规则波采样时间为80s左右。规则波试验结果主要统计平均波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行算术平均，得到规则波的平均波高。不规则波试验结果主要统计有效波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行排序，取前1/3大波进行算术平均，得到不规则波的有效波高。

四、结果分析：本次实验使用fortran90语言编写计算程序。程序截图（作为运行结果，右为部分算法）具体代码： PROGRAM MAIN IMPLICIT NONE INTEGER::I=0,I1=0,K=2000,J=0,NUM_MAX=0,NUM=0 !考虑K行 REAL::MAX=0,MIN=0,SUM_MAX=0,T REAL,DIMENSION(4,2000)::DA TA=0 !ASSUMING THA T K=100; DA TA(I,J)对应为第I 个变量的第J个数据，即数据文件中第J行第I列。数据共2000行 INTEGER,DIMENSION(100)::ZERO_POINT=0 !ASSUMING THA T K=100 REAL,DIMENSION(4,100)::HEIGHT=0 REAL,DIMENSION(4)::SUM_HEIGHT=0 OPEN(10,FILE='2A0407_8001.TXT') READ(10,*) DA TA CLOSE(10) DO NUM=1,4 SUM_MAX=0;ZERO_POINT=0;J=0 DO I=1,K-1 IF(DA TA(NUM,I)<1E-8) THEN IF(DA TA(NUM,I+1)>0) THEN !采用上跨零点法，DA TA(3,I)对应零点前最末负值，DA TA(3,I+1)对应零点后首个正值 J=J+1

国家自然科学基金申请代码E

国家自然科学基金申请代码 E.工程与材料科学部 E01金属材料 E0101 金属结构材料 E010101 新型金属结构材料 E010102 钢铁和有色合金结构材料 E0102? 金属基复合材料 E010201 纤维、颗粒增强金属基复合材料 E010202 新型金属基复合材料 E0103? 金属非晶态、准晶和纳米晶材料 E010301 非晶态金属材料 E010302 纳米晶金属材料 E010303 新型亚稳金属材料 E0104? 极端条件下使用的金属材料 E0105 金属功能材料 E010501 金属磁性材料 E010502? 金属智能材料 E010503? 新型金属功能材料 E0106金属材料的合金相、相变及合金设计 E010601 金属材料的合金相图 E010602 金属材料的合金相变 E010603 金属材料的合金设计 E0107 金属材料的微观结构 E010701 金属的晶体结构与缺陷及其表征方法 E010702 金属材料的界面问题 E0108 金属材料的力学行为

E010801? 金属材料的形变与损伤 E010802? 金属材料的疲劳与断裂 E010803 金属材料的强化与韧化 E0109 金属材料的凝固与结晶学 E010901? 金属的非平衡凝固与结晶 E010902? 金属的凝固行为与结晶理论E0110 金属材料表面科学与工程 E011001? 金属材料表面的组织、结构与性能 E011002? 金属材料表面改性及涂层 E0111 金属材料的腐蚀与防护 E011101? 金属常温腐蚀与防护 E011102? 金属高温腐蚀与防护 E0112 金属材料的磨损与磨蚀 E011201? 金属材料的摩擦磨损 E011202? 金属材料的磨蚀 E0113 金属材料的制备科学与跨学科应用基础 E02无机非金属材料 E0201人工晶体 E0202玻璃材料 E020201 特种玻璃材料 E020202 传统玻璃材料 E0203结构陶瓷 E020301 先进结构陶瓷 E020302 陶瓷基复合材料 E0204功能陶瓷 E020401 精细功能陶瓷 E020402 压电与铁电陶瓷材料 E020403 生物陶瓷与生物材料

海岸动力学复习提纲

第一章 1.▲按波浪形态可分为规则波和不规则波。 2.按波浪破碎与否波浪可分为：破碎波，未破碎波和破后波 3.★根据波浪传播海域的水深分类：①h/L=0.5深水波与有限水深波界限②h/L=0.05有限水深波和浅水波的界限，0.5>h/L>0.05为有限水深；h/L≤0.05为浅水波。 4.波浪运动描述方法：欧拉法和拉格朗日法；描述理论：微幅波理论和斯托克斯理论 5.微幅波理论的假设：①假设运动是缓慢的u远小于0，w远小于0②波动的振幅a远小于波长L或水深h，即H或a远小于L和h。 6.(1)基本参数：①空间尺度参数：波高H:波谷底至波峰顶的垂直距离；振幅a:波浪中心至波峰顶的垂直距离；波面η=η(x,t):波面至静水面的垂直位移；波长L:两个相邻波峰顶之间的水平距离；水深h:静水面至海底的垂直距离②时间尺度参数：波周期T：波浪推进一个波长所需的时间；波频率f：单位时间波动次数f=1/T；波速c：波浪传播速度c=L/T (2)复合参数：①波动角(圆)频率σ=2π/T②波数k=2π/L③波陡δ=H/L④相对水深h/L或kh 7.(1)势波运动的控制方程（拉普拉斯方程）： (2)伯努利方程： 8.定解条件（边界条件）：①在海底表面水质点垂直速度为零，②在波面z=η处，应满足两个边界条件：动力边界条件：自由水面水压力为0；运动边界条件：波面的上升速度与水质点上升速度相同。自由水面运动边界条件：③波场上、下两端面边界条件：对于简单波动，常认为它在空间和时间上呈周期性。 9.①自由水面的波面曲线：η=cos(kx-σt)*H/2②弥散方程：σ2=gktanh(kh)③弥散方程推得的几个等价关系式：L=tanh(kh)*gT2/(2π),c=tanh(kh)*gT/(2π),c2=tanh(kh)*g/k 10.★弥散（色散）现象：水深给定时，波周期愈长，波长愈长，波速愈大，这样使不同波长的波在传播过程中逐渐分离。这种不同波长（或周期）的波以不同速度进行传播最后导致波的分散现象称为波的弥散（或色散）现象。 11.①深水波时：波长L0=gT2/(2π)；波速c0=gT/(2π)②浅水波时：波长L s=T；波速c s= 12.微幅波水质点的轨迹为一个封闭椭圆，但不是一直为椭圆，在深水情况下，水质点运动轨迹为一个圆，随着质点距水面深度增大，轨迹圆的半径以指数函数形式迅速减小。 13.波浪压力p z=-ρgz+ρgHcosh[k(z+h)]/[2cosh(kh)]，等号右边第1项为静水压力部分，其值始终为正值，第二项为动水压力部分。此公式值在波峰时为最大，波谷时为最小。 14.一个波长范围内，单宽波峰线长度的平均总波能：=E/L=ρgH2/8，单位为J/m2 15.★波能流：波浪传播过程有能量传递，通过单宽波峰线长度的平均能量传递率称波能流。 16.★辐射应力：作用在垂直于底面的单位水柱体四个侧面上的由于动量交换而产生的应力的时均值，单位是N/m。 17.描述波系大小有两种方法：①对波高、周期等进行统计分析，采用有某种统计特征值的波作为代表波的特征波法；②谱表示法。

海岸动力学实验指示书

高等学校实验教材海岸动力学》实验指示书重庆交通大学河海学院

二00 六年十二月目录、八、- 丄前言................................................................. 1.. 实验一波浪三要素测试实验............................................. 2.. 实验二波浪传质速度实验............................................... 7.. 实验三波浪传播浅水变形实验....................................................................... 1.. 0 实验四波浪作用下的泥沙运动实验....................................................................... 1.. 4 实验五不规则波谱分析实验....................................................................... 1.. 8 实验六岸滩演变演示实验....................................................................... 2.. 1 实验七波浪与水流相互作用特性实验....................................................................... 2.. 4 参考文献....................................................................... 2.. 8..

波浪实验报告(带处理程序(河海港航))

海岸动力学实验报告班级：09级港航6班姓名：*** 学号:090301**** 2012年5月

目录一、波浪数据采集及波高统计试验 (5) 二、波压力量测试验 (10) 三、附件1 (12) 四、附件2 (18)

一、波浪数据采集及波高统计试验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别，波浪模型的一般方法，规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。二、试验要求试验采用规则波及不规则波进行： 1、规则波及不规则波的测量； 2、规则波及不规则波特征值的统计。三、试验过程及结果分析 1、试验过程本次试验采用波高传感器进行波高的采集。试验共设置四根波高传感器，四个同学为一组，每人采用其中一根传感器的数据计算波高。每组进行两次试验，第一次采集规则波波高，规则波采样时间为20s；第二次采集不规则波波高，不规则波采样时间为80s。 2、结果分析（1）规则波分析：实验结果主要统计平均波高H。规则波共采集到2000个实验数据，作出下图的波形图，如图1。图1

利用上跨零点法找出各个波，波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行算术平均，得到规则波的平均波高H。这些处理过程我是利用VB编制程序完成的，程序见附件1。得到的所有波高见下表：序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 波高18.7219.7518.0319.5120.2317.6720.1121.9418.72 利用excel对上表所有波高取平均值可得平均波高： H=19.41 。（2）不规则波分析：实验结果主要统计有效波高H1/3。不规则波采集到8000个实验数据，作出的波形图如下图2。图2 仍然利用上跨零点法找出各个波，波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行排序，取前1/3大波进行算术平均，得到不规则波的有效波高H1/3。利用VB编制程序进行处理（程序和处理规则波的程序基本一样，报告里将不附），得到了所有的波高，见下表：

河海大学海岸动力学实验报告.

海岸动力学实验报告专业年级：港航2班姓名：薛辉学号： 1014020135 二〇一三年五月中国南京

实验一：波浪数据采集与波高统计实验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别，波浪模型实验的一般方法，规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。二、试验要求 1、规则波及不规则波的测量与特征值统计。 2、明确实验的目的，掌握实验原理，掌握基本仪器的使用，包括波浪数据采集系统及水槽造波机的使用方法，通过自己设计出不同波长波高的规则波和不规则波，参与造波数据及数据采集的全过程，了解波浪物理模型实验的最基本方法，正确处理实验数据，能通过处理采样数据文件系统各种累积频率波高，发现规律，得出实验结论。分析实验误差，提出减少误差方法 3、试验报告的编写，要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结论。三、试验过程试验中共设置四根波高传感器，四个同学为一组，每人采用其中一根传感器的数据计算波高，规则波采样时间为20s，不规则波采样时间为80s左右。规则波试验结果主要统计平均波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行算术平均，得到规则波的平均波高。不规则波试

验结果主要统计有效波高。波峰减波谷即为波高，将采集到的所有波高进行排序，取前1/3大波进行算术平均，得到不规则波的有效波高。四、结果分析：本次实验使用fortran90语言编写计算程序。

专业综合实验(港口、海岸)

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍 1.课程描述：本实验课程以解决港口、航道、海岸工程中涉及的实际工程问题为依据，将港口、航道与海岸工程专业多门独立课程的教学实验集合成内容紧密联系、理论结合实践的综合型实验，旨在培养学生结合所学专业知识独立设计与完成实验的能力。通过本实验课程，学生应能掌握物理模型实验基本的流程、内容、方法和解决问题的能力，熟悉使用实验室内仪器设备，能结合规范要求与先修课程所学内容串联知识，确定实验方案并组织实施，增强对港航工程的总体认识，掌握实验报告撰写的内容与要点，培养独立思考和解决问题的能力，为今后从事设计或科研工作中完成物理模型实验打下坚实基础。 2.设计思路：本课程实验内容以工程实例为基础，通过简化使学生在现有实验条件下，完成从方案设计、仪器操作、模型制作、模型试验直到撰写试验报告的完整过程，将以往先修课程中的单一试验内容以工程实例为主线整合成一体，形成接近工程实际的综合实验课程内容。本课程工程实例依据现有实验条件，暂定为某人工岛岸壁项目通过直立式与斜坡式方案比选确定护岸形式的试验选题，以此锻炼学生自学能力及综合运用所学知识的能力。若今后经费、设备等条件成熟，亦可结合毕业设计或创新型实验的题目，由学生自选工程实例，完成开放式的实验内容。课程内容主要包括三部分：课程指导、物理模型实验、撰写试验报告。 - 3 -

（一）课程指导课程指导分为方案讨论与仪器培训两部分。方案讨论以学生讲述实验方案为主，每组学生通过自学实验指导书，以此完成实验方案的制定及组员工作分工，并联系指导教师针对该组方案的问题提出修改意见，讨论改进后完善实验方案及组员工作清单。仪器培训在方案讨论完成后，由指导教师在实验室现场进行仪器设备使用的讲解及演示，并进行安全教育，确保实验设备使用符合规程。（二）物理模型实验物理模型实验是本课程实践环节的主体，包括依据波试验、模型制作、模型试验等部分。依据波试验：根据相似准则及比尺要求，将原型波高、水流等要素转换成模型比尺，并在波流水槽放入模型前操作仪器造波、造流。不断修改输入参数，使波高仪、流速仪等量测设备采集的波高、周期、流速等数据满足《波浪试验规程》中的误差要求，保存参数作为相应工况的依据要素。模型制作：根据《波浪试验规程》的有关规定，提前筛选块体、块石，制作胸墙、沉箱等构件，试验中依据比尺制作直墙式岸壁模型，完成直墙式波浪试验后再将模型改为斜坡式岸壁，进行后续试验。模型试验：研究挡浪墙、护面块体、护底块石的稳定性，如不稳定，提出优化方案；测定挡浪墙、沉箱不同位置的波压力；观察直墙式建筑物前波浪形态；直墙式建筑物浮托力测量；建筑物上水试验（包括越浪量、越浪距离、水舌高端等）；直墙式建筑物反射系数测定等。（三）撰写试验报告试验报告全组撰写一份，符合《波浪试验规程》的基本要求，内容包括封面、扉页、摘要、目次、正文、参考文献等。 3.课程与其他课程的关系：本课程是港口航道与海岸工程专业的综合实验课，在学习完水力学、工程水文学、海岸动力学、港口水工建筑物等课程之后学习本课程，毕业设计中后期学习本课程最佳，学生应具备基本的设计能力和港口水工建筑物相关知识。 - 3 -

海岸动力学复习资料

1 海岸动力学复习资料第一章 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.海岸类型：基岩海岸，砂质海岸，淤泥质海岸，生物海岸。 3.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，包括遭受波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，向陆延伸至暴风浪所能到达的地带。 4.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。 5.波浪是引起海岸变化的主要因素。 6.近岸波生流——波浪传至近岸地区发生变形、折射与破碎，不仅其尺度改变了，同时还形成的一定水体流. 7.沿岸流——斜向入射的波浪进入海滨地带后，在破波带引起一股与海岸平行的平均流。 8.裂流流速很高，会带动强烈的向外海输移的泥沙运动。 9.潮流对海岸的作用：影响海岸带波浪的作用范围及作用强度；影响海岸带地貌类型的发育；潮流流速影响海岸带的侵蚀与淤积。 10.河流径流挟带着大量的泥沙在河口外扩散和沉积，是海岸淤涨的主要物质来源之一，导致在河口外发育着河口三角洲或三角港。第二章 1.风浪的大小取决于风速、风时和风距的大小。由于风速风向复杂多变，风所引起的海浪在形式上也极为复杂，波形极不规则，传播方向变化不定，不可能用简单的确定性数学公式来描述，所以经常把风浪称为不规则波。 2.波浪的分类: 1）按形态分类：规则波和不规则波 2）按传播海域的水深分类：深水波、有限水深波、潜水波（深水波与有限水深波界限为h/L=1/2，潜水波与有限水深波界限为h/L=1/20）。 3）按运动状态分类：震荡波、推进波、推移波 4）按破碎与否分类：破碎波、未破碎波、破后波 5）按运动学和动力学的处理方法：微幅波和有限振幅波 3.波浪运动控制方程 0x 222 2=??+??z φ φ 4.定解条件： 1）海底表面设为固壁，因此水质点垂直速度为零。0z =??φ z=-h 2）在波面 z=η处，应满足动力学边界条件运动学边界条件。动力学边界条件为水面上压力为常数，因此取 z=η，并令p=0，得到自由表面动力学边界条件。 3）流场左右两端的边界条件可根据简单的波动在空间和时间上呈周期性来却确定。在空间上看的波要素是相同的，在时间上看一个周期后的要素也应相等，故波场上下两端面边界条件可表示为 ),,(),,(,,T t z x t z L x t z x +=+=φφφ）（。 5.建立简单波理论时，一般作如下规定：流体是均质和不可压缩的，其密度为常数；流体是无粘性的理想液体；自由水面的压力是均匀的且为常数；水流运动是无旋的；海底水平、不透水；质量力仅为重力，表面张力和柯氏力可忽略不计；波浪属于平面运动，在xz 平面内坐二维运动。 6.微幅波理论的控制方程和定解条件控制方程：0x 222 2 =??+??z φφ 定解条件：海底部边界条件：0t =??φ z=-h 自由水面处：动力学边界条件：t g 1??- =φ η z=0（能量守恒）运动学边界条件： 0g t 22=??+??z φ φ z=0 边界条件：），（），，（z ct x t z x -==φφ 7.微幅波理论的意义：假设运动是缓慢的，波动的振幅A 远小于波长L 或水深h 。 8.微幅波势函数：σ φAg =)sin(cosh ) (cosh t kx kh h z k σ-+ 9.色散方程：kh gk tanh 2 =σ L=kh gT tanh 22 π c=T L =k σ 10.波的色散现象：不同波长或周期的波以不同的速度进行传播最后导致的分散现象。该现象表明了：波浪的传播还与水深有关，水深变化时，波长和波速也将随之变化。 11.微幅波单宽波峰线长度一个波长范围内平均的波浪动能和势能相等。 12.波能流：波浪在传播过程中存在能量传递，通过单宽波峰线长度的平均的能量传递率。

17-工程地质课程大纲2016

中国大学《工程地质》课程犬纲课程介绍 1?课程描述: 工程地质是一门介绍与工程建设有关的地质环境和勘察技术，并能提出工程建设中的有利与不利因素，对工程建设后进行地质环境变化预测的科学。本课程作为港航专业的学科基础课程，将向选修本课程的同学介绍影响程构筑物稳定性的矿物与岩石类型、地形地貌、地质构造、上的工程性质、地下水、工程建设中的灾害地质现象、工程地质调査方法和丄作程序等内容。通过课程学习，要求学生掌握工程建设所依托的地质环境问题的分析，提高对灾害地质现象识别的能力，了解工程地质调査的野外和室内工作方法，并具备应用工程地质知识解决实际问题的能力。为从事丄程的设汁、施工打下良好的地质基础。 2?设讣思路: 本课程引导港航专业修课学生通过工程地质学的知识来认识和理解工程建设中遇到的有利与不利地质环境问题，从而提升学生的专业技能能力。课程内容以工程地质条件为线索，主要包括七个模块：矿物与岩石、地形地貌、地质构造、土的工程性质、地下水、不良地质现象、丄程地质勘察^这七方面相互关联，能够体现工程地质的基本特征。矿物与岩石是工程设计的基础，本章内容包括地球的圈层构造与地质作用；矿物; 岩石；地质年代及其特征。地形地貌是进行工程设计和建设基本的地质环境，本章内容包括一些基本概念、地貌的形成和发展的动力因素、地貌的分类系统和地形地貌对工程建设的影响。地质构造也是进行工程设讣和建设基本的地质环境，本章内容包括岩层产状；褶皱构造；断裂构造；地层接触关系；地质图；岩石的工程地质性质。工程构筑物大都坐落在松散的上体之上，土的物质组成与工程评价指标主要讲述土体中的物质成分、粒度成分、土体的结构与构造特征、评价土体物理力学性质的指标和土体的工程分类，特殊土类的工程性质和评价方法。

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P34 15.波能：E K=1/4ρgA2 E P=1/4ρgA2 E= E K + E P =1/2ρgA2 波能传播速度：c g=cn 16.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：c g=cn 17.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

海岸动力学复习要点

波浪要素与流场测量实验指导

最新浙江大学《海岸动力学》考点整理

海岸动力学内容汇总

港口海岸水工建筑物课程教学大纲

海岸动力学复习

海岸动力学试验

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河海大学海岸动力学实验报告

国家自然科学基金申请代码E

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