1、海岸工程学主要讲课内容及安排 海岸工程部分 海岸动力学部分 卢新华老师7-18周 ,各占一半1绪论2海岸工程2.1 围海工程2.2 海岸防护工程2.3 海港工程2.4 河口治理工程2.5 潮汐发电及海洋采油工程3 海岸工程现场观测与模拟4 海岸工程施工与管理7-12周,扣除实习海岸工程部分 主要内容1-2次1次1-2次略2次1次1-2次1次教材及参考书教材: 严恺,中国海岸工程,河海大学出版社, 1992严恺, 海岸工程 , 海洋出版社, 2002主要参考书目:黄祖珂,潮汐原理与计算,中国海洋大学出版社, 2005吴宋仁,海岸动力学,人民交通出版社, 2000其他参考书目:冯士筰 ,海洋科学导
2、论 ,高等教育出版社, 2010朱庆林 ,海洋环境保护 ,中国海洋大学出版社 , 2011方国洪,潮汐和潮流的分析和预报,海洋出版社, 1986陈宗镛,潮汐学,科学出版社, 1980邹志利 ,海岸动力学 ,人民交通出版社, 2009李远林 ,波浪理论及波浪载荷 ,华南理工大学出版社, 1994考核方式 闭卷考试 70% 平时考查 ,包括点名、提问和作业 30%1 绪论1.1海岸工程学中的概念1.2海洋动力因素1.3海岸地貌要素1.4我国的海岸及海岸带1.5海岸工程及海岸开发1.6海岸工程学与海岸动力学本课大纲海 : 洋中与陆地接近的区域,习惯称海Atlantic OceanPacific Oc
3、eanIndian OceanArctic Ocean洋:洋 (ocean):地表连续的咸水水体的总称覆盖面积约 3.6亿 km2, 占地球总面积的 71平均深度约 3800m最大深度超过 11000m总体积约为 13.7亿 m31.1海岸工程学中的概念陆地与海洋的交接地带,是海岸线向内陆与外海两侧扩展一定宽度的带形区域是 大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互作用最频繁、最活跃、最强烈的地区海岸线沿海岸滩与平均大潮高潮位的交线海岸带后滨 (backshore) 或后滩(backbeach) 前滨 (foreshore) 或滩面(beach face) ,潮间带外滨 (inshore) 或滨面(sh
4、oreface)还可通俗地分为 滨海陆地、海滩和水下岸坡 滨海陆地是高潮线以上至风暴浪所能作用的区域 海滩是高潮位和低潮位之间的地带 水下岸坡是底潮线以下到海浪作用开始掀起海底泥沙处海岸带或者分为: 潮上带,潮间带,潮下带从 8000m高空看天津海岸带黄河河口及其海岸带黄河口流路各汊示意图1.2海洋动力因素海岸受海岸动力因素包括风、浪、流和潮汐的作用而处于动态变化状态动力因素:( 1) 长期因素如 风、波浪、潮汐、近岸流及海平面的变化具有周期性和相对确定性,我国沿海受季风影响,多为正规半日潮相应的,海岸的变化也具有“规律性”且相对稳定( 2) 短期因素如 台风、巨浪、风暴潮和海啸 等具有偶然性
5、和突发性,我国台风多发夏季,路径不一,海啸更少破坏性较大相应的海岸变化也呈“随机性”,但往往变化剧烈,如同大洪水造床一样,起决定性作用风风吹过海面时,把能量传递给海水,产生波浪以及海岸的增水或减水,从而造成海岸的侵蚀或堆积不同的风向、风力强度和吹程,对海岸地貌的发育有着重要的影响风的吹扬作用,还成为海岸风沙地貌发育的主要动力深水波 : 形成于深海区和浅海区( h/L0.5)浅水波 : 形成于海岸区域 ,由深水波进入海岸带转变形成( h/L0.05)激浪 : 波高随波浪向岸运动不断增大 ,最后到达岸边时波形陡立完全破碎称为激浪波浪潮汐 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 。
6、潮汐作用主要表现在两方面 , 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 在海峡和岛屿之间 , 由于地形变窄 , 潮差大 , 潮流流速也加大 , 尤其在海峡两端可以形成强大的潮流 。 当潮流流速为 10 20cm s时 ,就可掀起粉沙淤泥 , 当潮流流速达到 250 300cm/s时 , 可搬运大石块 , 并把海底冲出很深的沟槽海平面变动和地壳运动海平面变动或地壳运动均影响着海岸带的范围 、 轮廓 、 侵蚀与堆积 。 第四纪更新世时 , 由于冰期和间冰期气候的变化 , 引起了海平面多次升降 。 距今 1.5 -1.3万年前的最后一次冰期
7、末 , 海平面位置比今日低约 130m当时世界上许多大陆架都变成为陆地 。 冰期结束后海平面上升 ,直至今日位置 。 近一个世纪以来 , 海平面仍以每年 1.8mm的速度上升 ,海平面上升 ,海水入侵 ,海岸带向内陆迁移 ,形成溺谷 ,海面下降 ,陆地扩大 ,海岸带外移 ,原海岸带海底受侵蚀是热带气旋的一种 .国际上以其中心附近的最大风力来确定强度并进行分类:12级以上的通称为台风;10-11级的是强热带风暴;8-9级的是热带风暴;气象学上 , 台风专指 北太平洋西部 (国际日期线以西 , 包括南中国海 )洋面上发生 , 近中心最大持续风速达到 12级及以上 (即每秒 32.6米以上 )的热带
8、气旋至于在大西洋或北太平洋东部发生 , 达到同样强度的热带气旋 , 称为 飓风台风台风的云图台风中的广西北海从空间站俯视 “ 伊万 ” 台风强风、暴雨、风暴潮台风的危害台风的好处?( 1) 为人们带来了丰沛的淡水 。 台风给中国沿海 、 日本海沿岸 、 印度 、 东南亚和美国东南部带来大量的雨水 , 约占这些地区总降水量的 1/4以上 , 对改善这些地区的淡水供应和生态环境都有重要意义( 2) 靠近赤道的热带 、 亚热带地区受日照时间最长 , 干热难忍 , 如果没有台风来驱散这些地区的热量 , 那里将会更热 , 地表沙荒将更加严重 。 同时寒带将会更冷 , 温带将会消失( 3) 台风最高时速可
9、达 200公里以上 , 凭着这巨大的能量流动使地球保持着热平衡 , 使人类安居乐业 , 生生不息( 4) 台风还能增加捕鱼产量 。 每当台风吹袭时翻江倒海 , 将江海底部的营养物质卷上来 , 鱼饵增多 , 吸引鱼群在水面附近聚集 , 渔获量自然提高石门水库是一种具有强大破坏力的海浪 。 这种波浪运动引发的狂涛骇浪 , 汹涌澎湃 , 它卷起的海涛 , 波高可达数十米 。 这种 “ 水墙 ” 内含极大的能量 , 冲上陆地后所向披靡 , 往往造成对生命和财产的严重摧残 。 智利大海啸 ( 1960年 ) 形成的波涛 , 移动了上万公里仍不减雄风 , 足见它的巨大威力海啸是一种灾难性的海浪 , 通常由震源在海底下 50千米以内 、 里氏震级 6.5以上的海底地震引起 , 水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸在一次震动之后 , 震荡波在海面上以不断扩大的圆圈 , 传播到很远的距离 , 正象卵石掉进浅池里产生的波一样 。 海啸波长比海洋的最大深度还要大 , 轨道运动在海底附近也没受多大阻滞 , 不管海洋深度如何 ,波都可以传播过去海啸印尼海啸2004