海岸动力地貌学2

海岸动力地貌学2
海岸动力地貌学2

1-2.怎样理解海岸动力地貌研究的时空尺度?

答:从两方面理解海岸动力地貌研究的时空尺度,一方面是时间上的尺度变化:不同研究学家对地貌的演变需要不同的时间尺度,一般从大尺度、中尺度、小尺度进行研究,对于某些特殊的地貌研究,还可以从瞬时时间尺度、事件时间尺度、工程时间尺度进行研究;

另一方面是空间上的尺度变化:空间尺度一般对应于所研究的时间尺度,例如研究海滩看时间尺度,研究三角洲的动力沉积要考虑大尺度时间变化…。

2--1.海岸形态主要和构造、岩性和海岸升降有关,简单叙述海岸形态与这三种因素的关系?

答:地质构造几乎控制了海岸的结构,影响着海岸线的走向;海岸由各种各样的岩石组成,而不同岩性的抗腐蚀能力不同,从而海岸的发育形态也不相同;地壳的垂直运动必然造成海岸的相对升降和地势发生变化,这就使得岸线位置发生改变,从而引起海岸轮廓的改变。

3--1.海平面:指与海洋有关的沉积盘地中液态水与大气圈的交界面,即位于地壳之上的由大洋以及大洋相通的大陆海、海湾和海湖等构成的水圈与大气圈的交界面。

2.平均海平面:也称大地水准面,是假想的无潮汐、无温差、无风并且无盐的海面。

3.全球海平面变化:又称为绝对海平面变化或理论海平面变化,主要由水体总量增加和海水体积的膨胀引起,与区域或局部海平面变化无关。

4.相对海平面变化:又称为区域海平面变化,是海平面距海底或接近海底的某一基准面发生的相对位置迁移,与局部沉降或隆升、沉积速率关系密切。二.如何获得海平面的高程?

答:海平面高程数据资料主要通过验潮站和卫星获取。

三.海平面变化主要受哪些因素影响?为什么?

答:主要受到构造运动、沉积物供应速度的影响。因为构造作业叠加于全球海平面变化,引起相对海平面变化。

四.不同尺度海平面有怎么的变化趋势?

答:百万年以上尺度,先是一个缓慢的上升,接着是迅速的下降;

十万年以上尺度,海平面逐渐降低,低于现代海平面;

千年以上尺度,海平面以0.5cm/a的速率快速上升,全新世时达到最快2cm/a,此后上升缓慢,近千年左右达到现代海平面高度;

过去百年尺度,海平面以几毫米级每年的速率上升;

未来百年尺度,随着全球温室效应,海平面将上升18到59cm;

五.海平面上升对海岸带有什么影响?

答:海平面上升对海岸带分别有海洋物理、海岸生态、海岸灾难、海岸社会经济都有影响。

海洋物理:海平面上升对全球气候和近沿海地区气候都具有重要的反馈作用,同时也可能对于海洋生物生产包括渔业生产产生深远影响;

海岸生态:海平面上升会影响到沿海生态系统如珊瑚礁、暗礁、盐沼、红树林、淹没的水生植物;超差和波能增加使悬浮沉积物浓度增加,将减少开阔水域体系、水下底栖体系收阳光显示的海草的生长率,而潮间带植物可能生长得更好。

海岸灾难:海平面上升会导致不同类型的海水入侵,增加对地下水等的污染的可能性,特别是使淡水层的消失;对那些砂质和砂砾的海岸和海堤、海岸沙丘的湿地环境的丧失以及许多中纬度低海拔地区灌溉的影响尤为重要。

海岸社会经济:如果海平面上升1m,全球将会有500万km平方的土地被淹没,会影响世界10多亿人口和三分之一的耕地;还必将涉及海岸工程、港口及沿岸基础设施等的侵蚀、海洋灾害加剧和频发、沿海海洋旅游等问题,直接影响沿海地区人民生命财产安全和社会经济发展。

4-1、粘滞力:大多数的流体有内在的抵抗变形或是流动的力量,都被认为是粘性的流体。这样抵抗变形的力是流体中的分子力提供的,就是流体的分子粘滞力。

2、休止角:摩擦角是沉积物在从坡上崩落前的可以倾斜的最大坡角。崩落后新形成的比原摩擦角小的坡角叫休止角。

3、层边界层:通常指水体与海底直接相接的水层与沉积层,存在明显的能量、溶解和固体的化学成分、悬浮物以及大量生物体,是各个学科关注的焦点。

4、沙波运动:床沙表面可随水流强度变化而出现各种类型的床沙形体,每一类型的床沙形体不是固定不动的,而是通过组成床沙的砂砾颗粒的滚动、滑动或跳跃移动而使床沙形体发生顺流或逆流移动,这种现象在水力学上称作沙波运动。

5、泥沙运动:推移质、跃移质和悬移质之间的相互转化的过程。

1.沉积物的基本性质有哪些方面,特征如何?

答:基本性质有沉积物的来源于组成、沉积物的粒径分类命名及其地质意义、沉积物的粒径参数。

5.简述沉积物输移模式。

答:上游来沙量与当地水流的挟沙能力不相和谐,河道就会发生淤积或者冲刷,输移平衡被打破,如果来沙量与当地水流的挟沙能力相和谐,河道就不冲不淤,所以,河道在冲刷、沉积和不冲不淤之间转化就是沉积物的输移模式。

5-1、潮流:海水受日、月等天体引潮力作用而产生的还说周期性的水平运动。

2、潮余流:由于摩擦、海底地形、边界条件等原因,潮流产生非线性现象所导致的余流称为潮余流。

3、分潮:假定真正天体对潮汐所引起的每一种变化,都不是天体本身的作用,而是由一个或几个假想天体产生的,这些假想天体对海水所引起的潮汐称为分潮。

4、波浪的浅水效应:当深水波进入浅水时,由于摩擦作用能量损耗,波高和波长发生变化,这种现象就是波浪的浅水作用。

5、波浪的折射、反射和绕射:波浪的折射是当波浪传播进入浅水区时,如果波向线与等深线不垂直而成一偏角,则波向线将逐渐偏转,趋向于与等深线和岸线垂直;波浪传播过程中,遇到障碍物时将会部分或全部地反射,这种现象成为波浪反射;波浪的绕射是在波浪传播过程中若遇到突起的障碍物末端、在水深变化不大时波峰线易发生弯曲而一列列地绕过障碍物的后部。

6、裂流:裂流是一种从激浪带向海流动的强而狭窄的水流,由破波带向外海流动,靠沿岸流系维持的海流。

6-1、试述基岩海岸的地貌过程。

答:由坚硬岩石组成的海岸称为基岩海岸,是海岸的主要类型之一。基岩海岸受到多种过程的影响,包括机械波的侵蚀、物理和化学的风化、生物侵蚀和物质的坡移。

基岩海岸的主要侵蚀过程如下表所示:

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答:(1)海洋和地表过程的影响:自然界海蚀崖剖面的变化规律受到多种因素控制,如海洋过程、地表过程(风化、物质运动和径流等)、岩石类型以及海平面的变化历史。海洋和地表过程在影响海蚀崖地貌时的重要性并不相同。地表过程使沉积物沿着崖的斜坡落入海中,海洋过程则是运走碎屑的能力。因为海洋和地表过程的相对重要性会随着时间而变化,因此海蚀崖也会相应地发生变化。

(2)地质条件的影响:如果岩石类型相同,那么当海洋作用为主时更容易形成较陡的崖面;当地表作用为主则形成凸剖面;当两种作用共同起作用时,就会形成下凹上凸的剖面。海蚀崖下沉积碎屑的产生和搬运的相对速度决定了海蚀崖地貌的变化。由于气候会控制地表的风化作用以及波浪的强度,因此海蚀崖的形成以及地貌过程与纬度相联系。当然纬度只是海蚀崖分布形式的一个重要影响因素,其它因素如岩石结构构造、岩石和当地的波浪条件,都会引起同一区域海蚀崖的地貌差别大于不用区域的地貌差异。

(3)海蚀崖崖脚下沉积碎屑的供应量以及碎屑搬运过程之间的动态平衡影响着海蚀崖的剖面变化,另外地质演化历史也控制着海蚀崖的地貌特征。

3、海蚀平台有几种,各自有什么特点?

海蚀崖不断后退,海蚀崖前面的海滨出线一个不断拓展的微微向海倾斜的平面,它从海蚀崖麓的高潮线一直爱延续到低潮线以下,这种平台被称为海蚀平台。

Sunamra将基岩海岸分为三类:倾斜滨岸平台、次水平滨岸平台和倾没滨岸平台。

倾斜滨岸平台的倾角一般为1°~5°,平台斜坡从海滨向近岸海滨延伸,也就是从平台连接到低潮线,没有斜坡的断开,或者到向海方向终点的突然终止;次水平滨岸平台具有一段近于水平的台面,在向海一侧的边缘形成陡坎,接着是一段负斜坡。可以到达潮上、潮间和潮下带,一般终止于低潮的海蚀崖或斜坡上。倾没滨岸平台没有相应的平台,在向海一侧的边缘形成陡坎。

第七章

二.名词解释。

1、海岸和海滨:海岸指在最大风暴潮所能到达的地方以后的陆域,海滨是指最大风暴潮所能触及的范围和平均低潮线之间的地方。

2、闭合深度:闭合深度是内滨和外滨的边界,是海底沉积物发生显著横向运动的向海界限。

3、波基线和破波线:波基线是外滨向海方向的边界,是波浪对海底地形产生作用的最大水深。破波线是深水波向岸传播,随水深变浅,深水波受底床影响会发生破碎,此破碎位置为破波带,若波浪为规则波,则破波带为一条破波线。

4、中立线:泥沙向岸和离岸运动的距离相等,泥沙只产生来回摆动,并不产生位移,这些点作连线为中立线

5、泥沙流的容量和强度:泥沙流的容量代表了输沙能力,指泥沙在波浪和流的作用下,单位时间内沿岸搬运的最大数量;泥沙流强度表示实际的输沙量,指单位时间内实际通过海岸某一断面的泥沙量

6、沙嘴:沙嘴一般指一端连陆地、一端突出水中的带状沙滩。

7、沙坝泻湖:沙坝指在波浪和激浪流作用下,堆积在海岸带沙滩外缘海中的长条形堤坝状海积地貌的统称。泻湖指海岸带被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域。沙坝泻湖会形成沙坝泻湖体系。

三、问答题

1、论述海滩平衡剖面理论

答:海滩平衡剖面是指简化了各种影响海滩剖面的几种主要因数,再利用各种理论,例如中立线理论,以及模式来推测海滩与水动力条件处于动态平衡状态时海滩的剖面。由于简化了几种主要因数,故而与实际的海滩情况必然有所差别,但是随着科研者的不断深入,和目前各种数学和无聊模型等,取得了很多成果,并被广泛地承认了

2、说明暴风浪剖面和涌浪剖面的循环,并简述这两种剖面的判断标准

答:暴风浪剖面循环:

暴风浪具有及其陡峭的波陡,波列方向极其不定,海面起伏紊乱,几乎每秒都有波峰抵达海滩,在巨大水体下,海滩很快饱和,地下水位与滩面一致,渗透作用几乎为零因此回返水体几乎等于上冲水体,接近休止状态的滩面物质遭受大量侵蚀,重力作用又加强回返水流对滩面的侵蚀,侵蚀下来的泥沙随回流向海运移,而谭娇腹筋产生巨大水跃,这水跃使沉降泥沙重新悬浮,向海运移。由于暴风浪增水以及表面水体向岸,底层水体向海的环流扩大暴风浪侵蚀,使近底向海流动回流挟沙能力增大。由于回流速度向海递减,泥沙在外海滨一定的地方沉积。

涌浪剖面循环:

波浪进入浅水区,底部泥沙搬运增大,大量物质向岸运动,并被带到波浪最后破碎的地区,最后,随冲水流带到滩面堆积。由于大部分水体通过沙的空隙渗入水平面,所以上冲水流受渗透作用控制,从而回返水流变小,回流无法带走上冲水流带至滩肩的泥沙,从而造成滩肩堆积。

判断标准:如果海滩产生堆积则为涌浪剖面循环,反之为暴风浪剖面循环,还有如果在外海滨一定的地方有沙坝产生,则可以判断为暴风浪剖面循环,反之一般为涌浪剖面循环。

3、说明海滩冲刷带海滩的主要地貌现象。

答:冲刷带海滩的主要地貌现象有:滩肩,位于滩面向陆一侧,近乎水平,是一种堆积地貌,主要由于向岸极值波浪作用下沉积物堆积而成;滩面,滩面较平坦,上部较陡,受冲刷作用明显,大量泥沙在波浪上冲流和回流的作用下分别作向岸和离岸搬运;海滩阶地,是位于滩面水下部分的较陡的微地貌;滩角,是海滩上所观测到的韵律特征地形,也是海滩岸线最重要的特征地形,是近岸泥沙。水动力和地形耦合作用的产物。

4、破波带主要有哪些地貌类型?特点如何?

答:破波带通常呈现水下沙坝脊、槽特征的地形。当沉积物集中形成沙坝,而分离时形成凹槽,沙坝还可以呈现不同的形状,此外,一个海滩可以出现多条沙坝。沙坝形成的位置代表了沉积物的聚集之处。沙坝会随着波浪条件的变化而发生迁移。

第八章

二、名词解释

1、粉砂淤泥质海岸:粉砂淤泥质海岸的组成物质较细,因此沉积物的输移不同于其他海岸,有其独特的性质,并且这里的动力控制因素主要是潮流,因此形成了其独有的各种地貌现象和沉积特征。

2、潮水沟:在潮间带的潮间浅滩或盐沼地由潮水涨落而形成的沟谷称“潮水沟”,简称“潮沟”。

3、潮汐通道:潮汐通道又叫“潮汐汊道”或“潮流出入口”,是海岸泻湖与外海大洋间的通道。

4、涨潮三角洲:张潮流所带泥沙经通道进入泻湖,由于水流扩散,泥沙沉积,形成涨潮三角洲。

5、落潮三角州:落潮流挟带泥沙在通道口外沉积,形成落潮三角洲。

三,问答题

1、简述潮滩的分带性以及各带的动力和沉积特点。

答:潮滩分为潮上带、潮间带、潮下带。潮间带又分为高潮带、中潮带、潮下带。

沉积特点:自低潮线以下至水下岸坡的一定范围内含沙量最大,向外海含沙量减少,而在潮间浅滩上,自低潮线向高潮线由于砂质物质的沉积,水体中含沙量向高潮线逐渐减少。

3、论述潮滩的泥沙输移机制

答:海岸附近的潮流是海岸泥沙输移和扩散的主要动力。由波浪掀动而悬浮的泥沙和由潮流对岸滩底部的剪切应力作用所起动的泥沙,被旋转潮流挟带而向周围的水体扩散,在平静的海域环境下沉降和堆积,或由往复潮流来回搬移,在潮流的流速小于挟沙流速时沉降下来。

4、潮水沟和潮流通道都是潮滩上的负地形,比较说明各自的特点

答:潮水沟主要分布在细粉沙淤泥质潮滩。潮水沟的谷坡比较和缓,沟底内常沉积着厚层的淤泥。潮汐通道是泻湖和外海水体交换的水道。潮流在通道中进出,对泻湖的水下地形有显著影响。

5、潮流脊的形成条件是什么?

答:沙脊发育与水深变化、物源供给及沉积动力有关。水深变化决定沙脊的发育和终止时间。沉积动力塑造了沙脊的线状外形,而充足的物源是沙脊得以发育和埋藏的基础。

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。

最新浙江大学《海岸动力学》考点整理

【名词解释】 (15题×2分=30分) 第2章 1.海浪:风作用于海面产生的风浪 2.涌浪:风平息后海面上仍然存在的波浪或风浪移动到风区以外的波浪。 3.规则波不规则波/随机波浪:规则波波形规则,具有明显的波峰波谷,二维 性质显著。不规则波波形杂乱,波高,波周期和波浪传播方向不定,空间上具有明显三维性质。 4.混合浪:风浪和涌浪叠加形成的波浪 5.深水波,浅水波,有限水深波:深水波h/L大于1/2、浅水波h/L小于1/20、 其之间的称为有限水深波 6.振荡波:波动中水质点围绕其静止位置沿着某种固有轨迹作周期性的来会往 复运动,质点经过一个周期后没有明显的向前推移的波浪。 7.推进波:振荡波中若其波剖面对某一参考点作水平运动,波形不断向前推移 的波浪。 8.立波:振荡波中若波剖面无水平运动,波形不再推进,只有上下振荡的波浪。 9.推移波:波动中水质点只朝波浪传播方向运动,在任一时刻的任一断面上, 沿水深的各质点具有几乎相同的速度的波浪。 10.振幅:波浪中心至波峰顶的垂直距离;波高:波谷底至波峰顶的垂直距离 11.波长:两个相邻波峰顶之间的水平距离 12.波周期:波浪推进一个波长距离所需要的时间 13.波速、波数、波频等概念。 14.波的色散现象:不同波长(或周期)的波以不同速度进行传播最后导致波的 分离的现象 15.波能流:波浪在传播过程中通过单宽波峰线长度的平均的能量传递率 16.波能:波浪在传播过程中单宽波峰线长度一个波长范围内的平均总波能 17.波群:波浪叠加后反映出来的总体现象 18.波频谱(频谱)波能密度相对于组成波频率的分布函数 19.驻波:当两个波向相反,波高、周期相等的行进波相遇时,形成驻波。 20.孤立波:波峰尖陡、波谷平坦、波长无限大的波。 第3章 1.摩阻损失:海底床面对于波浪水流的摩阻力引起的能量损失; 2.浅水变形:当波浪传播至水深约为波长的一半时,波浪向岸传播时,随着水 深的减小,波长和波速逐渐减小,波高逐渐增大,此现象即为浅水变形; 3.波浪守恒:规则波在传播中随着水深变化,波速,波长,波高和波向都将发 生变化,但是波周期则始终保持不变。 4.波浪折射:当波浪传播进入浅水区时,如果波向线与等深线不垂直而成一偏 角,将发生波向线逐渐偏转,趋向于与等深线和岸线垂直的现象; 5.辐聚:在海岬岬角处,波向线将集中;辐散:在海湾里,波向线将分散; 6.波浪的绕射:波浪在传播中遇到障碍物如防波堤、岛屿或大型墩柱时,绕过 障碍物继续传播,这种现象称为波浪绕射; 7.绕射系数:绕射区内任一点波高与入射波高之比; 8.破波带:波浪破碎点至岸边这一地带称为破波带。 9.崩破波,激破波,卷破波(P78)

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:

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)

最新煤化学复习资料

煤化学复习资料 一、名词解释 1、真相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比。 2、视相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤粒间的空隙,但包括煤粒内的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。 3、反应性:在一定温度下煤与不同气体介质(如二氧化碳、水蒸气、氧气等)相互作用的反应能力。 4、结焦性:在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。 5、粘结性:煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。 6、热稳定性:块煤在高温下保持原来粒度的性能。 7、煤的风化:靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解,性质发生很大变化的过程。 8、内在水分:煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。 9、外在水分:在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。10、透光率:煤样和稀硝酸溶液,在100℃(沸腾)的温度下,加热90min后,所产生的有色溶液,对一定波长的光(475nm)透过的百分数。11、孔隙率:煤粒内部存在一定的孔隙,孔隙体积与煤的总体积之比。12、高位发热量:由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。13、恒容低位发热量:由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。 二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤,由低等植物形成的煤称作腐泥煤。 2、影响变质作用的因素主要有:温度、压力、时间。 3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。 4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。 5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。 6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。 7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。 8、胶质体的性质有:热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。 9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。10、煤的宏观煤岩成分包括镜煤、亮煤、暗煤、丝炭。

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

海岸动力学复习要点

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,

海岸动力学复习题word资料29页

第一章 波浪理论 1.1 建立简单波浪理论时,一般作了哪些假设? 【答】:(1)流体是均质和不可压缩的,密度ρ为一常数; (2)流体是无粘性的理想流体; (3)自由水面的压力均匀且为常数; (4)水流运动是无旋的; (5)海底水平且不透水; (6)作用于流体上的质量力仅为重力,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 水平面内运动。 1.2 试写出波浪运动基本方程和定解条件,并说明其意义。 【答】:波浪运动基本方程是Laplace 方程:02222=??+??z x φ φ或写作:02=?φ。该方程属 二元二阶偏微分方程,它有无穷多解。为了求得定解,需有包括初始条件和边界条件的定解条件: 初始条件:因波浪的自由波动是一种有规则的周期性运动,初始条件可不考虑。 边界条件: (1)在海底表面,水质点垂直速度应为0,即 =-=h z w 或写为在z=-h 处, 0=??z φ (2)在波面z=η处,应满足两个边界条件,一是动力边界条件、二是运动边界条件 A 、动力边界条件 0212 2=+??? ???????? ????+??? ????+??==ηφφφ η η g z x t z z 由于含有对流惯性项??? ? ??????? ????+??? ????2221z x φφ,所以该边界条件是非线性的。

B 、运动边界条件,在z=η处 0=??-????+??z x x t φφηη。该边界条件也是非线性的。 (3)波场上下两端面边界条件 ),(),,(z ct x t z x -=φφ 其中c 为波速,x -ct 表示波浪沿x 正向推进。 1.3 试写出微幅波理论的基本方程和定解条件,并说明其意义及求解方法。 【答】:微幅波理论的基本方程为:02=?φ 定解条件:z=-h 处, 0=??z φ z=0处, 022=??+??z g t φ φ z=0处,?? ? ????-=t g φη1 求解方法:分离变量法 1.4 线性波的势函数为()[]() ()t kx kh z h k gH σσφ-?+?= sin cosh cosh 2, 证明上式也可写成()[]() ()t kx kh z h k Hc σφ-?+?= sin sinh cosh 2 【证明】: 由弥散方程:()kh gk tanh 2?=σ以及波动角频率σ和k 波数定义: T πσ2= , L k π 2= 可得:()kh L g T tanh 22π πσ?=? , 即 ()()kh kh L T g cosh sinh ? ?=σ 由波速c 的定义:T L c = 故:()()c kh g kh sinh cosh ?=?σ 将上式代入波势函数: ()[]() ()t kx kh z h k gH σσφ-?+?= sin cosh cosh 2 得: ()[]() ()t kx kh z h k Hc σφ-?+?= sin sinh cosh 2 即证。

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..

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。

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

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

水力学与工程水文方金强

《水力学与工程水文》课程教学大纲 学时数:60 学分:4 课程性质:专业基础课 适用专业:港口工程技术 连云港职业技术学院建工院部 2012 年7 月22 日

一、本课程的性质、地位、作用以及与其它相关课程内容的联系 水力学是港口工程技术专业必修的一门重要的专业基础课。 水力学课程的主要任务是使学生掌握水流运动的一般规律和与之有关的基本概念、基本理论、水力计算的基本方法与实验的基本技能,为学习后续专业课程、从事专业技术工作奠定基础。 二、本课程的教学目标 1、具有一定的理论知识。 ①正确理解水力学基本概念(如恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、层流与紊流、缓流与急流等)。 ②掌握水力学基本理论,如连续方程、能量方程、动量方程等。 ③掌握分析水流运动的总流分析法。 2、对工程中的一般水流问题具有分析与计算的能力。如静水总压力的计算;管道及明渠断面尺寸的确定;堰闸过流能力的分析与计算等。 3、掌握测量水位、压强、流量、流速的基本方法和操作技能。 4、掌握基本的工程水文知识,包括水文循环的过程、水库调度等。 三、教学内容和基本要求 第一章、绪论 教学内容: 1.1水资源及其开发利用 1.2水的物理特性 1.3课程的研究内容与任务 基本要求:掌握流体的连续介质模型、流体的主要物理性质:易流动性、密度与重度、粘性与理想流体模型、压缩性与不可压模型、表面张力特性、汽化压强特性;掌握作用在流体上的力的两种形式:质量力与表面力 第二章、水静力学 教学内容: 2.1静水压强及其特性 2.2重力作用下静水压强的分布规律 2.3作用于平面壁上的静水总压力 2.4作用于曲面壁上的静水总压力

海岸动力学

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: 海岸动力学是海岸工程和海岸带资源综合开发利用的理论基础,对于利用与开发海岸带、保护海岸工程至关重要,更是海港建设的关键。本课程包括波浪理论、波浪传播和破碎、近岸水流运动特性、海岸波生流、泥沙基本特性、沙质海岸泥沙运动、沙质海岸形态和变形、淤泥质海岸泥沙运动和岸滩演变以及海岸防护等内容。 2.设计思路: 本课程内容以海岸动力因素(主要为波浪与流)作为出发点,以该动力因素作用下的泥沙运动基本规律为基础,以海滩上的泥沙运动与冲淤规律作为归结。在讲授中以“波浪、流→泥沙运动→海滩变形”为主线,内容具体编排如下: (1)第一章概论 1)主要内容:海岸动力学的定义、研究内容、研究方法、发展简史及和专业的关系 2)教学要求:了解海岸动力学的定义、研究内容、研究方法、发展简史及和专业的关系 3)重点、难点:无 - 3 -

4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无 (2)第二章波浪理论 1)主要内容:微幅波理论、有限振幅波理论、浅水非线性波理论、各种波浪理论的适用范围和随机波、波浪的统计特征和波谱概念、波浪在深水中弥散与传 播 2)教学要求:掌握微幅波理论、有限振幅波理论、浅水非线性波理论、各种波浪理论的适用范围和随机波、波浪的统计特征和波谱概念、波浪在深水中弥散与 传播 3)重点、难点:微幅波理论、有限振幅波理论;有限振幅波理论、浅水非线性波理论 4)其它教学环节:实验3学时,内容是驻波形成试验 (3)第三章波浪传播和破碎 1)主要内容:波浪在浅水中变化、波浪的破碎等。波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减 2)教学要求:掌握波浪在浅水中变化、波浪的破碎等。了解波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减 3)重点、难点:波浪在浅水中变化、波浪的破碎等;波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减 4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):实验5学时,内容是波浪浅化效应试验 (4)第四章近岸水流运动特性 1)主要内容:潮波运动简介、速度垂向分布 2)教学要求:掌握潮汐原理、了解海流速度垂向分布 - 3 -

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