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）10.极限波陡：波浪达到破碎时的波陡。11.破碎指标：当地波高与水深之比。第4章1.潮汐：潮汐是海水在月球和太阳的引力作用下产生的一种周期性运动。它包括海面的周期性涨落（潮汐）和海水周期性的近似的水平流动（潮流）。2.潮：白天的海水水位周期性涨落；汐：晚上的海水水位周期性涨落；3.高潮：涨潮至最高水位；低潮：落潮至最低水位；潮差：二者之差；4.涨潮流：随着涨潮而产生的潮流；落潮流：随着落潮而产生的潮流；5.潮波：潮汐在海洋中产生以后，以波的形式向四周传播，便形成潮波；6.引潮力：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时所产生的惯性离心力；7.周日不等现象（简答题）：相邻两次高(低)潮高度不等的现象,叫做潮高周日不等和潮时周日不等,统称为潮汐周日不等。8.半月不等现象：月地日在空间相对位置的改变，月球引潮力和太阳引潮力合力作用引起，一个月潮差变化两个周期的现象叫半月不等。9.月不等现象：月地距离变化，近地点潮差大，远地点潮差小；10.年不等现象：地日距离变化，近日点潮差大，远日点潮差小；11.黄道：地球上观察者在一年内观察到的太阳在天球上投影的周年视运动轨道；12.白道：月球在绕地球公转一周时，在天球上产生的一个视运动的轨道。13.回归潮：月赤纬最大时，周日不等现象最显著；分点潮：月赤纬为0时，不出现周日不等现象；14.同潮时线：同时刻高潮点的连线；15.无潮点：振幅为0的点；16.等振幅线：同时刻振幅相等的点的连线；17.潮汐椭球：由于引潮力作用，全球水面平衡后呈椭圆形，赤道处潮差最大，南北两极为负值；18.旋转潮波：同潮时线绕无潮点作顺时针（北半球）旋转形成旋转潮波；19.往复流：在近岸、河口区及狭长海峡地区，水流在平面上表现为沿某一轴线方向的往复运动。20.旋转流：潮流因地转力在较宽阔海域旋转的表现。21.潮流余流：从实测潮流总矢量中除去净潮流后剩下的部分；22.水底摩擦力：单位面积上水底对水流产生的阻力，同时也是水流对水底表面产生的作用力；23.涌潮：在某些河口，受水深沿程快速减小和逆向径流影响，潮波变形形成了几乎直立的波前，河口涨潮初期的潮位急剧上升，这种现象称之为涌潮。24.日潮：一昼夜内潮汐涨落各一次。半日潮：一昼夜内潮汐涨落各两次。第5章1.波生流：短波波高变化所引起的短波动量向周围流体的转移。2.辐射应力：波浪运动过程中对周围流体产生的作用力。3.波浪增水：伴随波浪传播而出现的平均水平面的升高。4.波浪减水：伴随波浪传播而出现的平均水平面的降低。5.裂流：是波浪在海岸破碎后,壅高于岸边的水体通过破浪带流回海洋的条带状强烈表面流。6.沿岸流：沿着局部浅海海岸流动的海流。【简述题】（4题×10分=40分）第2章1.建立简单波浪理论时，作了哪些假设?（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。2.简述质量输移流产生的原因。第3章1.简述波浪传播过程中能量损失的途径。①摩阻损失。海底床面对波浪水流的摩阻力引起能量损失；②渗透损失。当海底泥沙颗粒较粗，渗透性较大时，由于波峰和波谷的波浪压力不同，在床质内部引起渗透水流而造成的能量损失。③泥面波阻力损失。当海床由流动性的淤泥质软泥组成时，波峰和波谷下的压力差可能诱发泥面波，由于软泥内部粘性很大，因此泥面波也可能导致损失一部分或大部分能量。2.简述斯奈尔折射定律物理意义。当波浪斜向进入浅水区后，同一波峰线的不同位置将按照各自所在地点的水深决定其波速，处于水深较大位置的波峰线推进较快，处于水深较小位置的推进较慢，波峰线就因此而弯曲并渐趋于与等深线平行，波峰线则趋于垂直于岸线，这种波峰线和波向线随水深变化而变化的现象就是波浪折射。斯奈尔定律就是对波峰线和波向线随水深变化而变化这一现象的数学描述。按次定律即可绘制波浪折射图。第4章1.根据平衡潮理论，简述潮汐周日不等现象及其产生原因原因：月赤纬和纬度的变化表现：半日潮两个高低潮高和涨落潮时间不等2.潮波进入河口后会发生哪些变化?（和3差不多。但是回答更简略）海洋潮波进入河口区后，由于水深变小、河口平面形态、底摩阻、浅滩及端部反射、河流径流等的影响，潮波的波面形态、波动类型及潮差将沿程变化。作为前进波的潮波遇到河口浅滩、河岸和河口顶端会发生反射，特别是平面呈喇叭形、水深急剧变小的河口中，潮波反射强烈，近于驻波的性质。此时，高低潮位时潮流速度为0，中潮位时流速最大且比潮位变化提前π/2相位。波面形态的变化取决于水深的变化，形成了波峰（高水位）速度大于波谷（低水位），使得潮波曲线形状不对称；潮位上升快回落慢；涨潮历时短落潮历时延长；涨潮流速大于落潮流速。河道截面积的向陆沿程减小会引起能量的汇聚，使潮差增大，形成了“喇叭”效应；潮波在河口浅滩和边界的反射可形成驻波，使潮差增大；底部摩阻消耗潮波能量，使潮差减小。第5章1.简述波浪增减水及其形成机理。【计算题】（2题×10分=20分）第2章1．在某水深处的海底设置压力式波高仪,测得周期T=9s,最大压力pmax=159800N/m2(包括静水压力,但不包括大气压力),最小压力pmin=147000N/m2,问当地水深波高值.(0.0515tanh时，066.0当kkk)解：分析压力公式pztkxkhhzkHggzcoscoshcosh2tkxcos＝0时压力最小,即:pmingz＝147000N/m2(1)tkxcos＝1时压力最大,即pmaxkhhzkHggzcoshcosh2＝159800N/m2(2)由（1）式可得z=－15m故h=－z=15m由弥散方程：khgktanh2T2,Lk2T=9s,h=15m可得L=95.5mkh=0.066*15=0.99代入（2）式可得H=4.0m.2．海面上波高2米，周期T为xx，一艘船锚链断了，3小时后离开了多少距离?第3章1.（浅水变形系数+折射系数）若深水波高H0=1m,周期T=5s,深水波向角α0=45°,等深线全部平行,波浪在传播中不损失能量,计算水深h=10m处的波高.(用线性波理论，已知T=5s,h=10m时,L=36.563m)。解：L=36.563m时9.85^^tanh*22*3.14^^gTekhekhckhekhekh=7.3（1）浅水变形系数iisncck20其中14.3*258.920gTc=7.8m/sc＝7.3m/s)2sinh(2121khkhni=577.1544.3121=0.61故7.82*7.3*0.61sk＝0.935（2）波浪折射系数irkcoscos0有00sinsinccii可得i＝41.5°故5.41cos45cosrk＝0.97则100srHkkH＝0.935×0.97×1＝0.907m2.（极限波高，破碎角）在深水中，5s周期的波浪不破碎可能达到的最大波高是多大？若此波浪的波高H0=1m,深水波向角α0=45º，波浪在海滩上破碎时，求破碎角.设海滩坡度极为平缓。解:（1）当T=5s220gTL=39.01mH＝0.142×39.01=5.54m（2）59.17)05.39/1*5.525.0(*45)/5.525.0(000LHb第5章（破碎波高，水深（第三章内容），增减水）1.海滩坡度为1:20，深水波高H0=2m，周期T=8s，折射系数kr=0.875，绕射系数kd=1.0。求（1）破碎波高（2）破碎处减水（3）静水岸线增水。（已知破碎波高满足经验公式1174000'0.76(tan)()'bHHLH，0'H为等价深水波高）解.（1）破碎波高97.9928.66481.9220gTLm，H'0=krkdH0=1.714m公式（3-87）1174000'0.76(tan)()'bHHLH=1.369所以破碎波高Hb=H'0*1.369=2.35m（2）破碎处减水：公式（3-85）0.725.6*tanb=1,bbbHh=2.35m公式(5-31)116bbbH=-0.1469m（3）静水岸线增水：公式（5-38）210.14691.261*()813*1s=0.197m