海岸动力学英文课件Coastal Hydrodynamics_复习.pptVIP

海岸动力学欢迎来到海岸动力学课程。本课程将深入探讨沿海地区的水动力学过程，包括波浪、潮汐和海啸等现象。我们将研究这些力量如何塑造我们的海岸线，并影响沿海环境。

课程概述基础知识介绍海岸动力学的基本概念和原理波浪力学深入研究波浪的形成、传播和相互作用潮汐与海啸探讨潮汐和海啸的机制及其影响海岸侵蚀分析海岸侵蚀的原因和控制方法

主要内容与学习目标1理解基本概念掌握海岸动力学的核心理论和术语2波浪分析能力学习计算和预测波浪特性的方法3潮汐和海啸认知理解这些现象的形成机制和影响4海岸保护策略学习制定有效的海岸侵蚀控制措施

基本概念波浪海面上周期性的水体运动潮汐由天体引力引起的海平面周期性变化海流海洋中持续的水体运动沉积物海底和海岸的松散物质

波浪运动波峰波浪最高点波谷波浪最低点波长相邻波峰间距离周期波浪通过固定点的时间间隔

波浪能量和波浪功率波浪能量波浪携带的总能量，包括动能和势能。与波高的平方成正比。波浪功率波浪能量传播的速率。决定了波浪对海岸的侵蚀能力和潜在的可再生能源。

静水压力1表面压力最小2随深度线性增加3底部压力最大静水压力是流体静止时对容器壁或浸没物体施加的压力。它仅与深度和流体密度有关，与容器形状无关。

动水压力波浪引起波浪运动造成水体中的压力变化深度影响随水深增加，动水压力衰减周期性变化压力随波浪周期而波动结构设计考虑对海洋工程结构至关重要

波浪冲击力1瞬时高压波浪撞击结构时产生2持续时间短通常仅持续几毫秒3破坏性强可能导致结构损坏4设计关键海岸工程中必须考虑

波浪在平坦海滩上的传播1深水区波浪形状稳定，速度较快2过渡区波浪开始感受到海底，速度减慢3浅水区波高增加，波长缩短，可能发生破碎4滨浪区波浪破碎，形成浪花和沙滩冲刷

波浪在陡坡海滩上的传播快速水深变化波浪能量集中，波高迅速增加反射增强部分波能反射回海洋，形成驻波破碎区缩短波浪在靠近岸边处突然破碎强烈回流破碎后形成强劲的离岸流

波浪在港口或岸线构筑物前的传播衍射波浪绕过障碍物边缘传播反射波浪遇到垂直结构物反弹驻波入射波与反射波相互作用能量耗散波浪能量被结构物吸收

波浪在岩石和人工结构物前的传播岩石海岸波浪反射增强形成喷溅和水柱岩石侵蚀加剧人工结构物波浪能量吸收局部涡流形成冲刷和淤积现象

波浪在珊瑚礁和植被前的传播能量耗散珊瑚礁和植被减弱波浪强度波浪破碎在礁顶或植被密集区发生流场改变形成复杂的局部水流模式沉积物运动影响海底地形和生态系统

前浪和后浪前浪先到达海岸的波浪。能量较低，形状较平缓。后浪紧随其后的波浪。能量较高，可能追上并吞没前浪。前浪和后浪的相互作用可能导致波浪的叠加或消减，影响海岸动力学过程。

无限水深下的波浪理论1线性波理论适用于小振幅波，假设波形为正弦曲线2轨道运动水粒子做圆周运动，随深度减小3能量传播波能沿波向传播，水粒子不发生净位移4色散关系波速与波长成正比，与周期无关

有限水深下的波浪理论1浅水波2过渡波3深水波水深影响波浪特性。浅水波速度与水深有关，轨道运动变为椭圆。过渡波表现出中间特征。深水波类似无限水深情况。

风浪的形成风力作用风在水面产生摩擦力波纹形成水面出现小尺度起伏能量传递风持续输入能量，波浪增长波浪发展波高和波长逐渐增加

风浪的传播吹程风作用的水面距离持续时间风吹拂的时间长度涌浪离开生成区的风浪波谱描述波浪能量分布

潮汐定义潮汐是由月球和太阳引力作用引起的海平面周期性升降。类型半日潮全日潮混合潮

潮汐理论平衡潮理论假设地球被均匀水层覆盖，解释基本潮汐力动力潮理论考虑实际地形和科里奥利力的影响谐波分析将潮汐分解为多个正弦分量潮汐预报基于历史数据和天文因素预测潮汐

海啸定义由海底地震、滑坡或火山爆发引起的长周期海浪特征开阔海域波高小，接近海岸时波高迅速增加传播速度在深海中可达每小时700-800公里破坏力能够造成沿海地区严重破坏和生命损失

海啸的形成1触发事件海底地震、滑坡或火山爆发2海水扰动大量水体突然移动或抬升3能量传递扰动能量转化为波浪能量4波浪形成长周期、长波长的海啸波开始传播

海啸的传播深海传播波高低，速度快，几乎不被察觉大陆架水深减小，波速降低，波高开始增加近岸区域波高迅速增加，波长缩短登陆形成巨大浪墙或快速上涨的潮水

海啸的影响洪涝海水淹没低洼地区破坏摧毁建筑和基础设施侵蚀加剧海岸线侵蚀污染海水入侵导致水源污染

海岸侵蚀定义海岸侵蚀是指海浪、潮汐和海流等作用导致海岸线后退的过程。影响因素波浪能量海平面上升沉积物供应人类活动

海岸侵蚀的机理1波浪冲击直接侵蚀海岸物质2磨蚀作用悬浮沉积物磨损海岸3溶蚀作用海水溶解可溶性岩石4生物侵蚀海洋生物破坏岸壁结构

海岸侵蚀的控制措施硬质防护建造海堤、防波堤和护岸结构软质防护沙滩补沙、植被恢复等生态方法退让战略将建筑和基础设施迁离受威胁区域综合管理结合多种方法，适应性管理海岸带

总结与展