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。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)出和停泊，是水陸交通的集結(jié)點(diǎn)和運(yùn)輸樞紐。全球前15名中，有12個(gè)亞洲港口，3個(gè)歐洲港口。河流與港口的關(guān)系在各類港口中,發(fā)展最好的就是河口港,因?yàn)楹涌谔幩懡煌ū憷?內(nèi)河水道往往深入內(nèi)地廣闊的經(jīng)濟(jì)腹地,承擔(dān)大量的貨流量,故世界上許多大港都建在河口附近,如鹿特丹港、倫敦港、上海港等。河口港的特點(diǎn)是,碼頭設(shè)施沿河岸布置,離海不遠(yuǎn)而又不需建防波堤,投資省,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,比如說我國的長(zhǎng)江、珠江.海岸線、海岸帶與海岸海岸線：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。

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)的沉積物所組成的海濱。海岸類型海岸：海陸交匯的地帶，內(nèi)、外營力作用明顯的場(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。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。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：岸灘物質(zhì)組成多屬粘土、粉砂等；岸線平直，地勢(shì)平坦。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)。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。（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。（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。風(fēng)暴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)。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、航道以及海堤均構(gòu)成一定的威脅。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。我國海冰災(zāi)害主要發(fā)生在渤海。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。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。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。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。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)港航道及其導(dǎo)航設(shè)施等。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。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、水閘等海堤水閘丁壩是與堤岸相接，呈“T”字形延伸向海的保護(hù)堤岸水土的建筑物。丁壩分三部分壩根

壩頭壩身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域，以形成對(duì)海灘的有效保護(hù)。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?？陂T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)。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。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。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。以擋土為主的建筑物稱為護(hù)岸，主要指河道兩側(cè)的建筑保護(hù)陸域及陸上建筑物免遭海水浸淹和海浪破壞為目的的建筑物稱為海堤根據(jù)功能劃分護(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?，F(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)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體。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)下游岸灘影響小，生態(tài)效應(yīng)好仍會(huì)被侵蝕，需要每隔幾年進(jìn)行補(bǔ)沙人工海灘補(bǔ)沙

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)相鄰海岸地區(qū)的影響又較小，因此已日益普遍地被各國所采用。天津首個(gè)人工?！獤|疆港區(qū)人工海灘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)嗷虿糠纸財(cái)嘌匕遁斏澈螅湎掠蝹?cè)的岸灘將發(fā)生沖刷。對(duì)下游側(cè)的侵蝕岸灘，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。海岸侵蝕的原因

人為自然海岸侵蝕的原因是多方面的沿岸輸沙風(fēng)力輸沙近岸泥沙供給量變化風(fēng)暴波浪水力輸沙沿岸輸沙被攔截天然海岸防護(hù)的變動(dòng)開采資源使陸地下沉海平面上升海灘采砂海岸防護(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。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。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)。沿丁壩長(zhǎng)度，通常可分為三段：透沙丁壩透沙丁壩也即是透水丁壩，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)。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。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。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1～2m。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。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。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。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，橢圓余弦波和孤立波屬于長(zhǎng)波。小振幅波動(dòng)的總能量為

在單位水柱內(nèi)有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)。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)生變化，將對(duì)波高變化也產(chǎn)生影響。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。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。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。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。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，稱為負(fù)風(fēng)暴潮。

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。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。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。一、運(yùn)動(dòng)方程對(duì)流加速度當(dāng)?shù)丶铀俣?/p>

柯氏力

引潮力

強(qiáng)迫潮波運(yùn)動(dòng)方程式,沒有考慮摩阻力，水平速度u、v在無摩阻長(zhǎng)波運(yùn)動(dòng)中可認(rèn)為不隨深度而變。水面坡降二、連續(xù)方程有u、v、η三個(gè)未知量，共有三個(gè)方程