海岸动力学全册配套完整课件

海岸动力学全册配套完整课件2海岸动力学第一讲

第一章概论3基本要求地点：教学楼4503时间：周一，3、4节GradingPolicy1.作业与报告.:20%2.出勤:10%3.考试:70%4第一节引言根据《联合国海洋法公约》（1982年签署）的规定，我国管辖的海域有300万平方公里，接近陆地领土面积的三分之一。

中国拥有大陆岸线18000多公里，面积在500平方米以上的海岛5000多个，岛屿岸线14000多公里。山东、福建海岸线分别为第一与第二位，超过3000km。5第一节引言6海岸定义第二节海岸类型和基本概念陆地和海洋的交界地带，沿海岸滩与平均大潮高潮面的交线为海岸线海岸带：海岸线向内陆扩展10km，向外海延伸到-15~20m水深7海岸种类基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸8海岸种类基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸基岩海岸：定义:岩石构成,受海浪冲击形成海蚀地貌海蚀地貌:海蚀洞海蚀拱桥海蚀崖海蚀柱特征:岸线曲折湾岬相间岸坡陡峭滩沙狭窄优点:海岸水深较大基础牢固可建设深水港区我国基岩海岸总长度达5000多公里,占大陆岸线总长度的1/4以上,其中浙江福建所占最长9海岸种类基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸沙质海岸：定义:由砂砾粗砾卵石等粗颗粒物质组成特征: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优点:发展旅游渔港良好场所我国沙质海岸主要分布在辽宁(辽东半岛部分岸段辽东湾西侧)河北(滦河口三角洲)山东(山东半岛北部)江苏(海洲湾北部)等都有分布,其中辽宁最长,850公里10海岸种类基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸淤泥质海岸：定义:由粒径为0.01-0.03mm的淤泥粉沙粘土等细颗粒物质组成特征:岸线平直一般位于大河河口两侧;岸坡平缓潮滩发育好宽;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优点:滩涂资源丰富有利于发展海洋水产养殖发展滩涂圈围成陆用于开发农业与盐业或畜牧业等产业;有掩蔽良好的河口港湾和其他潮汐通道常能兴建大型深水港我国淤泥质海岸总长度4000公里以上,约占我国总岸线长度1/4左右.主要分布在渤海湾黄河三角洲莱州湾废黄河三角洲南黄海辐射沙洲长江口杭州湾钱塘江口珠江三角洲11海岸种类基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸(生物海岸)生物海岸：定义:由红树林或珊瑚礁等生物组成特征:根系发达树冠茂密(红树林);优点:防风防浪保护海岸减弱潮流促进淤积加速海岸扩展生物繁殖(红树林);消弱波能及保护海岸(珊瑚礁)我国红树林海岸主要分布在福建福鼎以南各省(区);海南岛的红树林种类较多,树型较大.福建广东广西的红树林海岸总长约400多公里.珊瑚礁主要分布在南海诸岛台湾与澎湖列岛沿岸和广东广西沿岸12第三节海岸地貌特征海岸地貌：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所形成的海岸水底地表形态；一海岸剖面的地貌形态：由泥沙横向运动所导致,其典型形态为水深下沙坝;多数为一两条,有些海岸多条13第三节海岸地貌特征二海岸地貌的平面形态：由泥沙纵向运动所导致,其形态主要包括:沙嘴泻湖岬角连岛沙洲韵律海岸及沙脊14黄河自1855年铜瓦厢决口夺大清河入海至1976年的121年间，河口流路9次改道(其中1938－1946年黄河由徐淮故道行水9年)，现行清水沟流路是1976年人工改道形成的。入海流路的频繁变迁摆动，不仅直接影响河口地区的防洪、防凌安全，而且严重制约着黄河三角洲资源的开发利用和经济社会的发展。1996年清8人工改汊123444457778889999101855年6月至1889年3月1889年3月至1897年5月1897年5月至1904年6月1904年6月至1926年6月1926年6月至1929年8月1929年8月至1934年8月1934年8月至1953年7月1953年7月至1964年1月1954年1月至1976年6月1976年6月至1985年66666河口流路变迁动态示意图第四节河口地貌特征151964年第二次人工改道1953年第一次人工改道1976年第三次人工改道1996年清8人工改汊

1953、1964和1976年三次人工改道第四节河口地貌特征16第五节海岸侵蚀和淤积

黄河三角洲海岸线严重蚀退，1976年刁口河流路改由清水沟行水后至2000年的23年间，口门附近已蚀退115平方公里，造成国土资源流失，海潮侵袭和盐碱化程度加重。17第五节海岸侵蚀和淤积18第六节海岸动力因素一类为长期因素：风、浪、潮汐、近岸流和海平面变化等；另一类为短期因素：台风、巨浪、风暴潮和海啸等。192003/9/12:TyphoonMaemicausedseveredamageandcasualtyinthesouth-easternareaofKorea,especiallyinMasanBay第七节海岸工程海岸工程：在海岸及河口进行的工程措施；海岸稳定及防护工程河口及海口稳定和改善措施港口工程环境保护近海空间资源利用21学习《海岸动力学》的目的研究海岸所受自然动力因素主要是波浪、潮汐、潮流对海岸与海岸建筑的作用上图应为什么海岸？22海岸带研究所遇到的困难微观：动力因素不能确切地加以描述宏观：时空跨度大23第八节海岸带问题的解决方法理论分析实验室试验研究现场原型观测研究数学模拟研究24学习《海岸动力学》所需前期基础及相关课程前修课程：海洋水文、流体动力学、河流动力学和高等数学等科目；相关课程：海洋学、地貌学及计算科学参考外文书目：CEM；SHOREPROTECTIONMENUAL第二讲

第二章波浪理论

第一节概述25第二章波浪理论第一节、概述第二节、微幅波理论第三节、有限振幅斯托克斯波理论第四节、浅水非线性波理论第五节、随机波理论简介26

波浪产生要素产生波动的要素：介质扰动源恢复力波浪水风、潮汐、地震、流场中的障碍物、运动物体等重力，表面张力27一、海洋波动概念和波浪分类海洋波动的原因—风、大气压力变化、天体的引潮力、海洋中不同水层的密度差和海底的地震等较为常见的为风浪或者海浪(受风的作用)涌浪（受惯性力和重力）28

近岸波变形29波浪的分类一、按干扰力和周期分类二、按波浪形态分类三、按波浪传播海域的水深分类四、按波浪运动状态分类五、按波浪破碎与否分类规则波（涌浪）不规则波（风浪、混合浪）深水波（h/L>0.5）浅水波（0.05>h/L）有限水深波（0.05<h/L<0.5）振荡波推移波破碎波破后波未破碎波表面张力波（风与表面张力）长周期波（柯氏力；风暴潮、海啸）重力波（风与重力）潮波（柯氏力）（推进波、立波）（潮波、地震波、洪水波）3031DefinitionwindseaandswellWindsea:

Windvelocity > WavevelocitySwell:

Windvelocity

< Wavevelocity32二、波浪运动的描述方法和控制方程1、波浪运动的描述方法

欧拉法:亦称局部法，它是以空间某一固定点为研究对象，研究任一质点流过固定点的运动特性;欧氏法研究的是某一流场的变化，它能给出某一固定时刻空间各点的速度大小和方向，亦即给出流线(Streamline)。

拉格朗日法:亦称全面法，它以空间某一质点为研究对象，研究该质点相对于初始条件的各个不同时间的位置、速度和加速度等。拉氏法研究的是某一质点的位置变化，即质点运动轨迹或称迹线(Pathline).两者相互关系：流场中空间某一点(欧拉法)，先后由不同的流体质点(拉格朗日法)所占据；流体质点物理量会发生变化，而空间点是不动的。33描述规则波浪运动的理论

微幅波理论(Airy,1845)有限振幅波理论(Stokes,1847)椭圆余弦波理论孤立波非线性波34

波浪参数定义波幅(waveamplitude):A静水深(waterdepth):h波高(waveheight):H=2A波长(wavelength):λ

波数(wavenumber):k=2π/λ

波峰(crest)波谷(trough)α水平面35流体是均质和不可压缩的流体是无粘性的理想流体水流运动是无旋的—势流自由水面的压力是均匀的且为常数海底水平、不透水；流体上的质量力仅为重力，表面张力和科氏力忽略波浪属于平面运动2.波浪运动控制方程和定解条件

沿正x方向以波速c向前传播的二维运动的自由振荡推进波，x轴位于静水面上，z轴竖直向上为正。波浪在xz平面内运动。波浪问题是理想不可压流体的无旋运动问题波浪问题必须服从不可压势流运动的基本控制方程36

理想流体有旋运动无旋运动势流37

速度势

根据空间格林定理：设P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)及其偏导数等在空间闭区域中及其边界上皆为单值连续函数，若在区域中下式成立：

则必存在一个由如下线积分所定义的函数，这个函数是有势的，称为势函数：F(x,y,z)38这一积分与路径无关，且有如下关系：39对于无旋运动，有ω=0，即：对照40从而存在一个函数：且有如下关系：即：称φ为速度势，存在速度势的流动称为势流(potentialflow)。41速度势的重要意义：速度势φ是标量，只有一个分量速度V是矢量，有三个分量42势波的水质点的水平分速u和垂直分速w可由速度势函数导出不可压缩流体连续方程

或记作

势波运动的控制方程

43Bernoulli方程(非恒定流)—边界条件I自由表面动力学边界条件(FSDBC)流体无粘:+粘性项44边界条件II底部边界条件（BBC）自由表面运动学边界条件(FSKBC)波场上、下两段边界条件:45波动定解问题

z=-h

(压力场)(流速场)

要求得上述波动方程的边值解，最简单的方法是先将边界条件线性化，将问题化为线性问题求解。46第二节微幅波理论

假设运动是缓慢的，振幅小于波长或水深，艾利1845年提出的！！！H/L<<1

波动问题线性化假设波动的振幅a远小于波长L或水深h，微幅波理论。首先由艾利1845年提出，艾利波理论。非线性项与线性项之比是小量，可略去，线性波理论。47主控方程（流体连续方程）（拉普拉斯方程，势波运动的控制方程）边界

条件底部边界条件自由表面运动学边界条件

自由表面动力学边界条件

波场上、下两段边界条件海底LhSWLHxzuv48柯西-波依逊（Caucby-Poisson）自由表面运动学边界条件(FSKBC)

049微幅波理论控制方程和定解条件可综合写成如下

z=-h(压力场)(流速场)

波面50课后作业习题2-1习题2-2512023/1/1152第三节有限振幅斯托克斯波理论波陡：H/L相对波高：H/h相对波长：L/h斯托克斯波：将速度势函数用一个级数表示，然后将此级数在水面处展开使其满足非线性边界条件，得到了有限水深条件下的2（3）阶近似解和无限水深的3（5）阶近似解第四讲非线性/线性：2023/1/1153摄动参数：一、斯托克斯波控制方程之求解思路2023/1/1154在有限振幅情况下，波面的位移幅度是有限值，自由水面边界条件不能象微幅波那样近似地区在静水面，自由水面本身是随时间变化的，因此边界条件本身也是时间的函数。选择一个以波速c随波一起推进的运动坐标系，此坐标系中，波浪运动时定常的，有：水质点的水平速度：自由水面运动边界条件改写为：势函数的一般解可以写成：自由表面动力学边界条件可以写成：+2023/1/1155+++…=0+只有各阶系数均为零控制方程之级数形式任意数运动边条动力边条后2023/1/1156零阶时：1阶时：满足底部边界条件1阶解2023/1/1157根据1阶结果：斯托克斯2阶解满足：2阶解：2023/1/1158深水情况：转换到静止坐标系时，斯托克斯波的二阶解的势函数和波面分别为：2023/1/1159二、斯托克斯波与微幅波波面曲线的比较II波面?kx-sigma*t=Pi/2or3*pi/22023/1/1160三、斯托克斯波二阶解的质点速度2023/1/1161三、斯托克斯波二阶解的质点轨迹初始位置：水平向垂直向2023/1/1162三、斯托克斯波二阶解的质量输移漂流（drift）质量输移（masstransport）：一个周期内的漂移

2023/1/1163三、斯托克斯波二阶解的质量输移（朗吉特-希金斯）漂流（drift）质量输移（masstransport）底部净向前输移速度：深水：其中：2023/1/1164课后作业习题2－13习题2－14习题2－152023/1/1165第三节、有限振幅斯托克斯波理论

实际海洋中，波高常达数米以至数十米，波面振幅较大，微幅波理论的假设与实际不符

有限振幅斯托克斯波理论

有限振幅波波面形状是波峰较陡、波谷较坦的非对称曲线，这是由于非线性作用所致。第四讲2023/1/1166波陡：H/L相对波高：H/h相对波长：L/h斯托克斯波：将速度势函数用一个级数表示，然后将此级数在水面处展开使其满足非线性边界条件，得到了有限水深条件下的2（3）阶近似解和无限水深的3（5）阶近似解非线性/线性：2023/1/1167一斯托克斯波控制方程

斯托克斯波理论的基本假定与前面所述的波动假定一样，波浪运动也是势运动.

z=-h

(流速场)

2023/1/1168摄动参数：一、斯托克斯波控制方程之求解思路

对于波陡较小的弱非线性问题，一个有效途径是采用摄动法求解，假设速度势函数和波面曲线都是某一微小参数ε的幂级数，即:

2023/1/1169深水情况：转换到静止坐标系时，斯托克斯波的二阶解的势函数和波面分别为：70二、斯托克斯波与微幅波波面曲线的比较II波面?kx-sigma*t=Pi/2or3*pi/22023/1/1171斯托克斯波不适于浅水情况,因为波面中的二阶项与一阶项的比值趋于无穷大当2023/1/1172三、斯托克斯波二阶解的质点速度速度不对称正向(向岸)历时变短,波峰时水平速度增大，负向(离岸)历时增长,波谷时水平速度减小.

2023/1/1173三、斯托克斯波二阶解的质点轨迹初始位置：水平向垂直向2023/1/1174三、斯托克斯波二阶解的质量输移漂流（drift）质量输移（masstransport）：一个周期内的漂移

2023/1/1175

德(De，1955)曾指出，斯托克斯波理论不能用于h/L＜0.125的情况.

勒·梅沃特(LeMehaute)认为斯托克斯波不能用于h/L＜0.1的情况。h/L的最小限值还与波陡δ＝H/L有关。波陡越大，限值也越大，即适用水深范围越窄。波浪非线性的主要特征有哪些?

波面水质点速度水质点的运动轨迹

2023/1/1176第四节浅水非线性波理论水深很浅(例如h＜0.125L)时，斯托克斯波的高阶项可能变得很大，因而不能适用，这时就应作为浅水非线性波来研究。椭圆余弦波理论是最主要浅水非线性波理论之一。

在这一理论中波浪的各特性均以雅可比椭圆函数形式给出，因此命名为椭圆余弦波理论。椭圆余弦波的一个极限情况是当波长无穷大时，趋近于孤立波。当振幅很小或h/H很大时，得到另一个椭圆余弦波的极限情况，称为浅水正弦波2023/1/1177一、椭圆余弦波理论简介之求解分别为第1类和第2类完全椭圆积分控制方程及边界条件如前波面方程水底至波面距离水底至波谷距离为椭圆积分的模2023/1/1178不同模数κ决定着不同的波面曲线形状,κ与波要素之间有如下关系给定L、H和h求得κ波面形状或L/h与H/h当模数κ→0时,

波面方程变为

类似微幅波的浅水余弦波当模数κ＝1时，K(κ)→∞，波面方程变为转化为孤立波孤立波的波长和波周周期都趋于无这穷大2023/1/1179二、孤立波理论简介

波面方程η(静水面至波面距离)的一阶解:孤立波理论是一种在传播过程中波形保持不变的推移波理论，它的波面全部在静水面以上2023/1/1180孤立波是一种推移波，水质点只朝波浪传播方向运动而不向后运动。在波峰到来之前，离波峰x=10h处的水质点实际上尚未开始运动，几乎处于静止状态。随着波峰到来，水质点作向上和向前运动，在波峰通过时刻(x=0)，水平质点速度达到最大值，垂直速度为0。在波峰通过以后，水质点开始下降，水平质点速度逐渐缓慢下来，最后回复到原水质点深度位置上，但在水平方向水质点却有一个净向前位移。因此，在波浪前进方向有一水体净输送?总输送水量2023/1/1181孤立波的适用条件有效周期有效波长适用条件一：L>6h适用条件二：L>Le2023/1/1182第五节各种波浪理论的适用范围(原教材)

不同波浪理论的适用范围主要受波高H、波长L(或波周期T)和水深h控制，或是受它们之间的相对比值如波陡δ＝H/L、相对波高H/h以及相对水深h/L等控制线性波理论适用于波陡很小或厄塞尔数U很小的情况厄塞尔数表征非线性波理论中2阶项和1阶项的比值

厄塞尔数2023/1/1183第五节各种波浪理论的适用范围

勒·梅沃特认为线性波理论只适用于U＜＜1的情况.朗吉特—希金斯认为对研究近岸泥沙运动来说，在波陡较小时，线性波理论的限制范围可放宽到U＜26。当U＜26且相对水深h/L处于有限水深和深水范围内，可采用高阶斯托克斯波理论。一般而言，高阶斯托克斯波适用于大水深及大波陡(陡波)的情况，阶次愈高的波理论适用的波陡也愈大，但适用的水深范围愈窄.2023/1/1184

当相对波高H/h接近于破碎界限而相对水深处于较浅水范围（即h/L＜1/8～1/10＝时），斯托克斯波理论不再适用了，这时可采用流函数波理论或椭圆余弦波理论。当相对水深继续减小，或相对波长增大至无穷大时，椭圆余弦波就趋近于孤立波理论。勒·梅沃特认为，U≥26时可用椭圆余弦波理论。2023/1/1185孤立波与线性波界限2023/1/1186深水区一般可用线性波（波陡较小时）或斯托克斯波（波陡较大时）理论；有限水深区是一个复杂的区域，几乎各种波浪理论均可并用，适用范围呈现交叉情况，一般可取较简单的理论；浅水区主要用椭圆余弦波和孤立波2023/1/1187在某水深处的海底设置压力式波高仪，测得周期T＝8s，最大压力80000N/m2（包括静水压力，但不包括大气压力），最小压力70000N/m2，问当地水深、波高是多少?

在海底Z=-h

波峰通过时，

波谷通过时，

（1）

（2）

（1）式+（2）式，可得水深：

(m)2023/1/1188（1）式-（2）式，可得：

由

迭代求解得L=63.70(m),K=0.0986,

代入（3）式，得波高H=1.325(m)(3)

2023/1/1189课后作业习题2－13习题2－14习题2－152023/1/1190第六节随机波理论简介

一、海洋波浪的随机特征

2023/1/1191一、海洋波浪的随机特征

在研究海浪中，应用最广泛的是平稳随机过程，它的特点是过程的统计特征(平均振幅，方差等)不随时间坐标原点的推移而变化，即某时刻t的统计特征与时刻(t+τ)相吻合。此外，在一般情况下，海浪作为一个随机过程具有各态历经性，由于各态历经性，过程中每一个变量的期望值，与其沿时间的平均值相等，即一个充分长时段的现实能代替同一时段现实的总体。2023/1/1192二、随机波统计理论基础对于不规则波形，如何定义波高、周期呢?

上跨零点法;

取平均水位为零线，把波面上升与零线相交的点作为一个波的起点。波形不规则地振动降到零线以下，接着又上升再次与零线相交，这一点作为该波的终点(也是下一个波的起点)。如横坐标轴是时间，则两个连续上跨零点的间距便是这个波的周期；把这两点间的波峰最高点到波谷最低点的垂直距离定义为波高。2023/1/1193上跨零点法2023/1/1194

如何描述这个波系的大小呢?一般有二种方法：一是采用有某种统计特征值的波作为代表波的特征波法；二是用谱表示。特征波的定义，通常采用大约连续观测的100个波作为一个标准段进行统计分析2023/1/1195(一)按部分大波平均值定义的特征波1最大波:波列中波高最大的波浪2十分之一大波3有效波(三分之一大波)4平均波高和平均波周期5均方根波高Hrms2023/1/1196(二)按超值累积概率定义的特征波(三)波高的分布

以H1%为例，其定义是指在波列中超过此波高的累积概率为1%。大波特征值和累积特征值可以相互转换，波高概率分布函数为波高累积频率函数为

2023/1/1197

常用的累积率波高与平均波高关系可根据上式得到对于深水波，常用部分大波的波高与平均波高关系为2023/1/1198三、海浪谱理论概述

海浪谱可以用来描述海浪的内部结构.郎吉特—希金斯将无限多个不同振幅、频率和初始相位角的余弦波叠加起来描述某一固定的海面，即振幅圆频率初相位角均匀分布于0～2π间的随机量全部组成波的总能量为Δσ间隔内全部组成波能量和

波能密度(频谱

)

2023/1/11992023/1/11100

S(σ)即相当于单位频率间隔内的平均波能量，称为波能密度。海浪的总能量由所有组成波提供，函数S(σ)给出了不同频率间隔内组成波提供的能量，因此实际上函数S(σ)就相当于波能密度相对于组成波频率的分布函数，这一函数称为波频谱，通常简称为频谱。由于它反映波能密度分布，所以又称为能谱。2023/1/11101

S(σ)分布于σ=0～∞之间，但其显著部分集中于一狭窄的频域内。这是因为当频率很大时，波周期很小，波长很短，其所含有的能量也很小，因此以重力波为主体的实际海浪中，常表现为窄谱波2023/1/11102在有限振幅情况下，波面的位移幅度是有限值，自由水面边界条件不能象微幅波那样近似地区在静水面，自由水面本身是随时间变化的，因此边界条件本身也是时间的函数。选择一个以波速c随波一起推进的运动坐标系，此坐标系中，波浪运动时定常的，有：水质点的水平速度：自由水面运动边界条件改写为：势函数的一般解可以写成：自由表面动力学边界条件可以写成：+2023/1/11103+++…=0+只有各阶系数均为零控制方程之级数形式任意数运动边条动力边条后2023/1/11104零阶时：1阶时：满足底部边界条件1阶解有限振幅斯托克斯波求解过程

2023/1/11105根据1阶结果：斯托克斯2阶解满足：2阶解：有限振幅斯托克斯波求解过程2023/1/11106三、斯托克斯波二阶解的质量输移（朗吉特-希金斯）漂流（drift）质量输移（masstransport）底部净向前输移速度：深水：其中：107

第六讲

第一节波浪边界层和底摩擦力

前一讲：波浪在浅水中的变化波浪在浅水中的变化的主要内容？

108第一节波浪边界层和底摩阻力摩阻损失渗透损失泥面波阻力损失109波摩阻引起的波高衰减波能平衡：>波能损耗率：Df的确定方法？剪切应力波浪水质点水平速度110层流边界层时底摩阻波浪边界层厚度：m2/s111层流边界层运动方程层流边界层内流体运动方程层流边界层外流体运动方程（3-1）（3-2）层流边界层运动方程112层流边界层剪切应力113层流边界层时剪切应力114层流边界层时底摩阻波浪水质点瞬间速度单位床面时平均波浪能量损耗率瞬时床面剪切应力：紊流边界层时底摩阻116波浪摩阻系数的确定琼森1966年给出了流区划分：波浪底摩阻系数近底波浪质点水平速度最大值流体底部质点最大运动幅值可表示为：层流边界层：振荡流作用下的最大底面剪切应力117层流边界层下的波浪摩阻系数波浪边界层开始进入紊流状态的判据为：相对糙度当量糙度沙纹平坦和118层流边界层下的波浪摩阻系数Swart(1974):Nielsen(1992):Jonssen(1966):119例题问题：水底摩擦力幅值已知条件：水深4m,泥沙粒径0.2mm，波高4m120波浪摩阻系数fw121二、波摩阻引起的波高衰减波能平衡：浅水变形系数折射系数>122底摩阻引起的波高衰减系数取两断面平均值为从深水算起的浅水变形系数从深水推算第i断面处的波高123第三节水流对波浪运动的影响问题：波浪计算中水流是否有作用?124125波能？波浪在顺流、逆流将如何变化？126思考问题：某进潮渠深5m，求解该渠中的波高已知条件：周期5s,波高1m，1.0m/s退潮流,波流夹角180度波流进潮渠127一、稳定均匀流中波浪要素的变化波浪的视速度：1.波浪传播方向与水流方向相同或相反情况波浪相对于水流的传播速度：即无水流存在时的波浪传播速度水流波浪128波流共存时的波高变化波流共存时波作用守恒方程：1292.波浪传播方向与水流方向斜角情况即波数守恒波浪的视速度：波流共存时的波高变化：水流波浪130例题I问题：某进潮渠深5m，求解该渠中的波高已知条件：周期5s,波高1m，1.0m/s退潮流,波流夹角180度波流131例题I续问题：某进潮渠深5m，求解该渠中的波高已知条件：周期5s,波高1m，1.0m/s退潮流,波流夹角180度Ls=Cs*T=6.0578*5=30.2891m=6.0578Ks=0.207L=c*T=5.0578*5=25.289mc=-1.0+6.0578=5.0578m/sK=0.248132例题续问题：某进潮渠深5m，求解该渠中的波高已知条件：周期5s,波高1m，1.0m/s退潮流,波流夹角180度c=7.0578m/s=1.5309=1.418=0.7596H=1.35m133二、波流共存中的垂线流速分布

纯水流的表面流速波流场中表面流速垂线流速分布:134三、波流共存中的综合速度+非线性项135课后作业习题3-11习题3-6136沙滩会出现在哪？137138层流边界层时底摩阻139第五讲

第三章波浪传播和破碎

前沿

波浪在深水中的变化

140深海中能量损失波浪水质点运动时内部粘性阻尼；波浪离开风区后发生侧向扩散；逆向风吹在波浪上的阻尼；波与波之间的相互作用等。01000kmm100000km背景波能密度10152030水质点运动时内部阻尼所引起的波高衰减?深海中能量损失的原因风区01000km10000km141第三章波浪的传播、变形和破碎

第二节波浪浅水变形折射和绕射

142

近岸波变形143

近岸波破碎144波浪折射、绕射、反射145

波浪绕防波堤146唐岛湾波浪推算147第二节波浪浅水变形折射和绕射平面二维相位函数波面方程：微幅波波数向量空间向量148波浪守恒方程因有：波浪守恒方程:00T=constant149二、波能守恒和波浪浅水变形浅水变形系数侧视图水俯视图波浪正向入射C=150浅水变形系数？减小的原因？深水有无其他因素影响该系数151考虑非线性影响的浅水变形系数考虑非线性影响的系数：应用微幅波理论计算的浅水变形系数152三、波浪折射1.折射引起的波向线变化

or波向线波向线153岸滩具有平直且相互平等的等深线时，有:0yx1542.折射引起的波高变化波浪折射系数问题：宽度b好给出吗？155波浪折射系数波浪折射系数:156Example:refractionwithnumericalmodelSWAN(withoutwind)157Example:refractionwithnumericalmodelSWAN(withwind)158四、波浪反射

1.反射“米奇”反射系数“海港水文规范”反射系数159波浪绕射波浪在传播中遇到障碍物时，除可能在障碍物前产生波浪反射外，还将绕过障碍物继续传播，并在遮蔽区内发生波浪扩散，这是由于遮蔽区内波能横向传播所致。160第四节波浪破碎

对于浅水情况，极限波陡：破碎指标（近海滩时）破碎指标（近海滩时孤立波）深水波浪破碎极限有限水深波浪破碎极限问题：海底坡度是否有影响？1.波浪破碎极限波陡与指标161高尔文1969年根据实验资料得到如下关系式：柯林斯和韦尔1969年得到的经验公式为：深水入射波向角破波角：破波点处，波向线与岸线外法线间的夹角1622.波浪破碎类型两因素：深水波陡、近岸海底的坡度崩破卷破激散SpillingbreakerPlungingbreakersurgingbreaker163卷破崩破激散1641653.破碎带166破碎波高确定破碎带内波高相对于水深的比值，由试验确定0.8波浪增水修正后的水深改变较大而致167课后作业习题3.1习题3.2习题3.3习题3.5习题3.6习题3.7习题3.9168例题问题：给出水深为10m处的波高与波向角条件：均匀坡度海滩，波高1m，周期15s，500m水深的波浪，波向角45度=144m深水波=9.05m/s求解：169例题续上170第四节波浪和水流共同作用的底摩擦力一、纯流作用下的床面摩阻力

达西摩阻系数仅在波浪的情况下171一、传统公式

水流作用的底摩擦力谢才系数，1755曼宁系数，1890WhiteColebrook系数Soulsby,1997172二、达西公式

达西摩阻系数完全粗糙湍流水流作用的底摩擦力173波浪作用的最大底摩擦力174层流与紊流边界层下的波浪摩阻系数Swart(1974):Nielsen(1992):Jonssen(1966):层流情况175波浪水流共同作用下的底摩擦力浪流合速度浪流共同作用的底摩擦力Jonsson176波浪水流共同作用下的底摩擦力一、弱水流情况

177波浪水流共同作用下的底摩擦力一、弱水流情况

弱水流时剪切应力178波浪水流共同作用下的底摩擦力时均值一、弱水流情况

弱水流时时均剪切应力179水流对波浪底摩擦力的影响180波浪水流共同作用下的底摩擦力最大值181波浪水流共同作用下的底摩擦力最大值时间平均182波流共存，波浪水流不同强度组合（贝克尔（Bijker）模型）

沿水流方向垂直于水流方向浪流共同作用下的应力183例题4-2(部分参考3-1)问题：波浪摩阻系数、水流摩阻系数和水底时间平均剪切应力

条件：已知波高1m，周期6s，水深4m，海底沙纹高度0.0084m，水流速度为1m/s

求解：184例题4-2问题：波浪摩阻系数、水流摩阻系数和水底时间平均剪切应力

条件：已知波高1m，周期6s，水深4m，海底沙纹高度0.0084m，水流速度为1m/s

求解：水底粗糙度185例题4-2问题：波浪摩阻系数、水流摩阻系数和水底时间平均剪切应力

条件：已知波高1m，周期6s，水深4m，海底沙纹高度0.0084m，水流速度为1m/s

求解：水底粗糙度186例题4-2问题：波浪摩阻系数、水流摩阻系数和水底时间平均剪切应力

条件：已知波高1m，周期6s，水深4m，海底沙纹高度0.0084m，水流速度为1m/s

求解：187第九讲

第五章海岸波生流5.1波浪破碎引起的动量转移188沙滩会出现在哪？波浪近岸区如何变化?189沿岸流的影响

无沿岸流有沿岸流190海岸流、波生近岸流波生近岸流(海岸波生流)：直接由波浪作用产生，主要限于破波带内及其邻近水域，主要包括向岸流、沿岸流和离岸流（裂流）海岸流组分1）垂直于岸线流速时程演变2）顺岸流速时程演变191海岸流、近岸流图、表示意1）纯沿岸流2）对称近岸环流3）非对称近岸环流192辐射应力原理流体对管壁的作用力193辐射应力原理?三断面流量动量与动压力大小关系伴随着波浪破碎引起的波高衰减,波浪运动量也将减小,减小的动量转化为波浪对流体的作用力;周围流体也将对波浪产生作用力,维持波浪动量减小194周围流体对波浪产生作用力的两种形式通过改变平均水平面产生的流体静压力通过产生平均水流,由水流产生水底摩擦力来维持波浪动量的减小195微幅波的动量流和辐射应力I动量流：是水质点的动量输送产生的的时间平均值为零动量流雷诺应力具有随机的性质具有确定性的性质？不同点紊流雷诺应力动量流196微幅波的动量流和辐射应力波浪辐射应力c(Pz+rho.u2)zZ=0X=costxy197微幅波的动量流和辐射应力微幅波中的正向辐射应力198微幅波的动量流和辐射应力微幅波中的正向辐射应力海底LhSWLHxz199微幅波的动量流和辐射应力微幅波中的切向辐射应力波浪传播方向与x轴一致:波浪传播方向与x轴成:200近岸流控制方程

？？？问题：水深、波浪条件为输入条件Why?How?近岸流动量方程连续方程201简化后的近岸流方程波浪条件稳定风速小假定1）：假定2）：202二、床面阻力项底部轨迹速度最大值前提假设：平直海岸情况下，入射角很小：VU顺岸床面阻力203三、侧向紊动掺混离岸线的距离动量交换系数（均匀底坡平直岸线）紊流应力求解表达式204第三节波浪增水和减水波浪增减水：波动水面时均值相对于静止水面的偏离值前提假设：正向入射、平直岸线、等深线与岸线平行，见下图205一、一维波浪增减水方程波浪增减水方程推导方法一(受力分析)206波浪增减水方程推导方法二(方程简化)一、一维波浪增减水方程U207二、破碎带外的减水和破碎带内增水在破碎带外的浅水区，波高随水深减小而增大，因而辐射应力也沿程增大，即：

1.破碎带外减水208破碎带外减水值计算弥散关系：209破碎带外减水值计算减水公式深水：210破碎带外减水值计算浅水：减水公式破波点最大减水值211破碎后波高推算破碎后的波高可近似表示为：均匀底坡上0.82.破碎带内增水浅水中辐射应力即破碎带内波浪辐射应力212增水确定

若海滩坡度均匀一致，即推导即推导增水公式213最大增水推导岸边：最大增水214例题波浪增减水计算问题：破碎带内增水(最大原岸线处)条件：平直均匀海滩，坡度1:20,深水入射波高1.06m，周期6s，折射系数0.857，绕射系数1求解：215例题波浪增减水计算216课后作业习题5-1习题5-2习题5-3上面解决的问题：波浪正向入射问题：斜向入射的平直岸滩的沿岸流？？？217第四节平直岸滩的沿岸流垂岸方向：沿岸方向：无沿岸流有沿岸流一、控制方程及其简化前提假设：平直岸线、等深线与岸线平行，稳定水流与波浪场218二、不考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流

沿岸方向：不考虑侧向掺混的沿岸流方程前提：波浪为稳定的线性波、斜向入射且入射角很小，沿岸方向波高均匀一致；海滩具有无限长平直等深线，底坡均匀

219波生沿岸流公式推导过程问题：破碎带内、外相同吗？220破碎带外等深线互相平行snell结论：破碎带外无沿岸流无变化波生沿岸流公式破碎带外破碎带内221破碎带内破碎带内波高：推导破碎带外破碎带内破碎带内波能传递系数：snell222破碎带内的波生沿岸流推导223破碎带内的波生沿岸流推导破碎带内的波生沿岸流公式224即破碎点处：美国海岸防护手册推荐公式沿岸流最大值沿岸流平均值破碎带内沿岸流速求解

225三、考虑侧向掺混的斜向入射波引起的沿岸流

沿岸方向：紊流应力动量交换系数226沿岸流无量纲形式的微分方程求导过程

已求得227沿岸流无量纲的解1）2）228第五节裂流及近岸环流产生机理一、各辐射应力作用Sxx：波浪增减水Sxy/Syx：波生沿岸流Syy：???,作用前提???229二、裂流产生的原因

1、地形变化引起的裂流1)：破碎带外平均水面变化产生的水面坡降与辐射应力相抵消2)：破碎带内平均水面变化产生的水面坡降与辐射应力方向一致dSyy/dydSyy/dy2302、不同方向传播的入射波叠加引起的裂流二、裂流产生的原因

231

第六章泥沙基本特性

第十一讲

232第一节沙质泥沙特性

一单颗粒泥沙特性

粘性泥沙与非粘性泥沙区别：粘性泥沙颗粒之间在海水中会发生复杂的物理化学作用泥沙粒径泥沙颗粒形状:圆度和球度泥沙颗粒密度:2650kg/m3沉速等容粒径(卵石以上)筛孔粒径(砾石沙以上)沉降法(细颗粒泥沙)233第一节沙质泥沙特性

二泥沙的群体特性

泥沙粒径分布中值粒径D50:小于该粒径50%平均粒径分选度泥沙其它特性孔隙率:孔隙体积占总体积的比值,0.36~0.4干容重水下休止角234第二节粘性泥沙特性

粘性泥沙：一般指淤泥,主要是由粘土颗粒,粉沙和有机物组成的混合物.其中粘土细颗粒中值粒径小于5微米,粉沙的中值粒径一般也小于0.02mm,颗粒间具有粘结作用.粘性细颗粒泥沙物理化学特性

泥沙电化学性质:双电子层与吸附水膜絮凝特性:相邻颗粒在一定条件下结合成集合体0.03mm分界(范德华引力与静电斥力)235粘性泥沙的沉降和固结

静水中沉降的四种形式：絮凝沉降制约沉降群体沉降密实段236第三节粉沙特性

粉沙：中值粒径在0.0039~0.0625mm粉沙特性：易起动易沉降,在波浪作用下容易形成底部高浓度含沙层;沉积的粉沙群体颗粒间有一定粘着力,密实性好;粉沙质海岸开挖航槽后易产生航道骤淤.237第四节泥沙运动方式

238推移质与悬移质区别

粉沙特性：消耗水流时均能量,以水体中推移质浮重向下压河床,增加河床稳定性消耗水流中的紊动动能,不改变水流能量损失及阻力,增加了容重及静水压力239课后作业习题6-1习题6-2习题6-3习题6-4习题6-5240

第七章沙质海岸泥沙运动

241第一节沙质泥沙特性一、泥沙起动判数单颗粒泥沙受力

水流拖曳力升力惯性力水底摩擦力242水平拖曳力最大升力（与水流通过泥沙顶部时的流线弯曲有关）：一、泥沙起动判数之水平拖曳力与垂向升力（上举力）拖曳力:（粘性流体）Fp243泥沙受到的总水平施动力为：一、泥沙起动判数之水平惯性力与拖曳力比较0.001m0.1-2m0.001~0.05<<1244一、泥沙起动之起动条件(水流强度参数)底摩擦力临界水流强度参数245一、泥沙起动之起动条件(希尔兹数)246水流强度参数：柯马尔和米勒：一、泥沙起动之起动条件（其它判断方法）247上述起动条件趋于保守近底层水质点运动速度可能比正弦波高周期相关不大的波列相互作用可以产生较高的瞬时速度海底的微小凸起地形可能引起在低流速条件下沉积物的运动248Kramer曾把推移质运动的阶段无泥沙运动,泥沙全部静止轻微的泥沙运动中等强度的泥沙运动,在床面各处都可见到中小颗粒运动各中大小的沙砾均已投入运动,引起床面外形急剧改变249二、泥沙运动界限水深250例7-1已知泥沙为石英砂，密度为2650。直径0.2mm。流体为海水，密度1025千克/立方米。波高1.06m，波浪周期6s,水深h=30米，床面纱纹高度1cm。问泥沙会起动吗？251例7-1已知泥沙为石英砂，密度为2650。直径0.2mm。流体为海水，密度1025千克/立方米。波高1.06m，波浪周期6s,水深h=30米，床面纱纹高度1cm。问泥沙会起动吗？>泥沙会起动252课后作业习题7-1习题7-3习题7-10习题7-11253第二节沙纹和沙纹上泥沙运动一、沙纹的形成和类型稳定流沙纹254沙纹发展阶段这里泥沙尚未被波浪起动，但残留着过去较大风浪时形成的沙纹，称残留沙纹沙纹主要发展阶段。随着水流的增强，沙纹高度及波长均增大，但沙纹波波陡保持为常数。此时，沙纹峰线较短，为新月状沙纹，有三维性质。也称为旋涡沙纹随着水流加强，沙纹逐渐趋于消灭，沙纹高度减小，波长基本保持不变。沙纹的峰线相当长，具有二维性质，称为过渡沙纹沙纹完全消失，过渡到平坦床面，泥沙做层移运动，主要发生在破碎带内255沙纹的几何特征规则波(Nielsen1981)不规则波(Nielsen1981)(7-15)(7-16)(7-17)(7-18)(7-19)256二沙纹上泥沙运动1、沙纹对推移质的影响沙纹的存在通过增加水底表面面积而增加有效剪切应力,进而使更多泥沙颗粒受摩擦力作用,提高推移质输沙率;表面摩擦力对推移质产生作用;形状阻力不产生作用.257二、沙纹引起的悬沙运动结论:(1)非线性波浪,AB阶段旋涡尺度强度大,泥沙多,CD阶段刚好相反,造成泥沙向着与波浪传播方向相反的方向输移;(2)沙纹的流动旋涡是产生悬移质的主要动力258沙纹上悬沙运动图解结论:(1)含沙量脉动部分均方值化与平均+波动值相位大体相同、且同一量级;(2)离床面远，含沙量小259破碎与否对悬沙浓度分布的影响问题：波浪破碎会使泥沙浓度沿垂向如何变化？260课后作业习题7-2习题7-5习题7-6习题7-7261第三节推移质输沙率262推移质输沙率公式介绍干重输沙率时：

浮重输沙率时：体积输沙率时(单位时间通过单宽的推移质泥沙体积)稳定流输沙率公式：

单位时间通过单宽的推移质泥沙体积263一基于受力分析的推移质输沙率移动泥沙干重泥沙平均移动速度单位面积上移动泥沙颗粒数264一基于受力分析的推移质输沙率

之移动速度求解265一基于受力分析的推移质输沙率

之移动速度求解266一基于受力分析的推移质输沙率单位面积上移动的泥沙个数ns的确定:（7-25）（7-26）267一基于受力分析的推移质输沙率268一基于受力分析的推移质输沙率269一基于受力分析的推移质输沙率结论:忽略了泥沙惯性力及颗粒间动量交换,适合于水流流速相对起动流速不大的情况.当水流流速较大,结果偏大Fernan-dezLuque,1974Engelund,1976Meyer-Peter等,1948270三、波浪平均输沙率公式（爱因斯坦—布朗公式的推广）之主控方程

假设：1）泥沙运动以跃移为主，水流对泥沙的上举力为泥沙进入运动的力。2）水流是脉动的，上举力也是脉动的。3）床面不冲不淤布朗：马德逊：问题：全周期净输沙？爱因斯坦-布朗输沙公式271有：三、波浪平均输沙率公式（爱因斯坦—布朗公式的推广）之具体表达式272例7-2波浪正向入射,周期为6S,波高1.06米,等深线平直,在水深4米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,航道挖深5米,宽100米,航道与波向交45度.求24小时内推移质泥沙的平均淤厚(孔隙率0.4)273例7-2274例7-2波浪正向入射,周期为6S,波高1.06米,等深线平直,在水深4米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,航道挖深5米,宽100米,航道与波向交45度.求24小时内推移质泥沙的平均淤厚(孔隙率0.4)275

第四节悬移质含沙量和输沙率

平衡输沙276一悬移质含沙量分布平衡输沙277一悬移质含沙量分布悬沙平衡方程278一悬移质含沙量分布泥沙扩散系数为常数：泥沙层移确定近底含沙量（a=0.01h）：水底沙纹：泥沙扩散系数(kafelandKrishnappan,1984，有沙纹)不破碎波浪情况279一悬移质含沙量分布2-3倍沙纹高度范围：Nielsen,1992:280一悬移质含沙量分布泥沙扩散系数线性分布：281一悬移质含沙量分布泥沙扩散系数抛物线型分布：282一悬移质含沙量分布泥沙扩散系数混合型分布（上半部分常数，下半部分抛物）：

VanRijn,1984283一悬移质含沙量分布284二悬移质输沙率

其中：285例题7-3深水波高1.06m,周期为6S,折射系数1,分别取4m水深处泥沙粒径0.2mm和0.1mm,求悬浮泥沙沿水深分布（a=0.01h）286例题7-3深水波高1.06m,周期为6S,折射系数1,分别取4m水深处泥沙粒径0.2mm和0.1mm,求悬浮泥沙沿水深分布（a=0.01h）

287例题7-3深水波高1.06m,周期为6S,折射系数1,分别取4m水深处泥沙粒径0.2mm和0.1mm,求悬浮泥沙沿水深分布（a=0.01h）Z(m)0.010.050.070.10.30.51.02.03.04.0C(D=0.2mm)4.872.952.31.580.130.010.00.00.00.0C(D=0.1mm)2.672.572.522.462.051.711.080.440.180.07(直径为0.1mm情况)288例题7-4设水流速度沿水深分布是幂函数型的：若该水流最大流速为Umax=1m/s，求例7-3情况的悬移质输沙率。z0.010.050.070.0.30.512340.010.040.020.030.20.20.5111C2.672.572.522.462.051.711.080.440.180.07U(z)0.420.530.560.590.690.740.820.910.9611.131.371.411.451.421.270.890.40.170.07289例题波浪正向入射,周期为5S,波高2米,床面平坦,在水深6米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,波数0.3,沉降速度0.009m/s,波浪摩阻系数0.007,根据Nielson,求含沙量沿水深分布?290波浪正向入射,周期为5S,波高2米,床面平坦,在水深6米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,波数0.3,沉降速度0.009m/s,波浪摩阻系数0.007,根据Nielson,求含沙量沿水深分布?291波浪正向入射,周期为5S,波高2米,床面平坦,在水深6米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,波数0.3,沉降速度0.009m/s,波浪摩阻系数0.007,根据Nielson,求含沙量沿水深分布?292波浪正向入射,周期为5S,波高2米,床面平坦,在水深6米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,波数0.3,沉降速度0.009m/s,波浪摩阻系数0.007,根据Nielson,求含沙量沿水深分布?293波浪正向入射,周期为5S,波高2米,床面平坦,在水深6米处,泥沙颗粒直径0.2毫米,波数0.3,沉降速度0.009m/s,波浪摩阻系数0.007,根据Nielson,求含沙量沿水深分布?294第五节全沙输沙率

输沙率：问题：波流共同作用下的床面摩阻力如何变化？295（二）波流共存，波浪水流不同强度组合（贝克尔（Bijker）模型）

沿水流方向垂直于水流方向浪流共同作用下的应力296二、波流共同作用时的输沙率之推移质

原卡林斯基公式贝克尔输沙公式297二、波流共同作用时的输沙率之悬移质贝克尔公式悬移质输沙率298二、波流共同作用时的输沙率之悬移质输沙率具体表达式299缺点：只考虑平均水流输沙，而没有考虑波浪振荡本身的输沙作用，实际上波浪本身诸如不对称的振荡流速和不对称沙纹形状均能造成两个半周期的输沙量不一致！！！二、波流共同作用时的输沙率

之全沙输沙率300例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。301例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。302例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。303例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。304例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。305例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。推移质输沙率与悬移质输沙率的比值306例题7-5已知一海岸区域水深：h=4m，水流速度：U=1m/s，波浪H=1m，T=6s，泥沙：D50=0.2mm，计算波流共同作用的全沙输沙率（考虑沙纹的影响）。该结果与以上Bijker公示结果的比值307第七节沿岸输沙

纵向近岸区泥沙运动按方向分横向波浪水质点波生沿岸流悬移质输沙离岸波浪不对称时：推移质输沙向岸308一、泥沙的向岸-离岸运动控制横向净输沙的大小和方向的主要因素：（1）由于水深变浅引起的波浪不对称；（2）沙纹尺度和沙纹形状的不对称性；（3）局部底坡厄塞尔数为：水流强度参数：309横向泥沙运动发生条件与输沙率公式厄塞尔数为：

水流强度参数：

离岸运动向岸运动砂村公式：没有泥沙运动泥沙运动发生条件与运动方向310二、沿岸输沙率之波能流法

波能的沿岸分量：BailardDelValleandLosada柯马尔和英曼（浮重输沙率）：

311二、沿岸输沙率之波能流法

体积输沙率：n=0.4不规则波时：Swart提出：312二、沿岸输沙率之波能流法

波能的沿岸分量：破波点处单位长度岸线所接受的沿波向前进的波能流：313二、沿岸输沙率之沿岸流法

Bailard,1974提出：314二、沿岸输沙率之沿岸输沙率例题

问题：分别利用Bailard和Valle两个关系式确定K，并分别利用已求得的K计算沿岸输沙率已知条件：Hb=2.0m，破碎水深2米,D50=1.0mm，破波角4.5度。海温20摄氏度，泥沙沉速为13.1cm/s。假设315二、沿岸输沙率之沿岸输沙率例题

316例题7-6为埋设石油管线，从岸线向海开挖了一条壕沟。但在埋设管线前发生了一次风暴，已知波浪周期Tp=8s，破碎波波高Hb=3m，αb=45°，持续了两天。试估计壕沟回填了多少。317例题7-6为埋设石油管线，从岸线向海开挖了一条壕沟。但在埋设管线前发生了一次风暴，已知波浪周期Tp=8s，破碎波波高Hb=3m，αb=45°，持续了两天。试估计壕沟回填了多少（孔隙率0.3）。318二、沿岸输沙率之沿岸输沙率横向分布319课后作业习题7-2习题7-4习题7-5习题7-6习题7-7习题7-8习题7-9习题7-12320第八章沙质海岸形态和变形问题：海滩剖面在各种海洋动力因素作用下如何变化？岸线又如何变形？321第一节海滩剖面形态（1）近岸区（a）外滩（inshore）（b）前滩（foreshore）（c）后滩（backshore）（2）离岸区322一沙坝和滩肩剖面（1）滩肩波浪把泥沙向岸推移堆积起来形成的（2）沿岸沙坝风暴潮破波点附近323二、海滩剖面的变化规律海滩剖面风暴剖面（沙坝剖面）常浪剖面（滩肩剖面）风暴盛行期间，海滩上部被侵蚀，泥沙被搬运到离岸区堆积而形成海面相对平静时，沙坝泥沙被推向岸边形成坡度相对较陡的剖面324两种剖面的形成条件探讨约翰逊沙坝剖面滩肩剖面迪安滩肩剖面沙坝剖面达林普尔沙坝剖面滩肩剖面泥沙粒径差异所在！！！沙滩泥沙粒径是否会有影响？岸滩坡