海岸动力学复习要点

海岸动力学复习要点 第一章 概论 1-3.海岸环境动力因素(风、波浪和潮流等)对海岸变形的影响是什么, 1-4.海洋水平面升高对海岸变形会产生哪些影响, 补充:典型沙质海岸和淤泥质海岸的剖面组成。 第二章 波浪理论 2-1(建立线性波浪理论时，一般作了哪些假设, 2-2.试写出波浪运动基本方程和定解条件，并说明其意义。 2-3微幅波理论的基本方程和定解条件，并说明其意义及求解方法。 coshkhz，，，，，Hg，，,,xztkxt,,sin,,2-4 线性波的势函数为，证明上式也可写为，，，，2coshkh,，， coshkzkh，，，Hc。 ,,xztkxt,,sin,,，，，，2coshkh，， cosh()khz，,,Hg2-5由线性波的势函数证明水质点轨迹速度,,,,sin()kxt,2coshkh，， cosh()khz，sinh()khz，,,,,,H,H，，并试述相位ukxt,,coswkxt,,sin(),,，，TkhsinhTkhsinh，，，， ,,,,,=0-2时自由表面处的质点轨迹速度变化曲线以及相位等于0，/2，，3/2，2kxt,,，， 时质点轨迹速度沿水深的分布规律。 2-7 证明微幅波情况下，只有水深无限深时，水质点运动轨迹才是圆。(或:微幅波的质点运动轨迹在深水和浅水中的特点。在微幅波理论中，如何区分深水波和浅水波。) 2-8 证明线性波单位水柱体内的平均势能和平均动能为[一个波长范围内，单宽波峰线长度]:12,gH。 16 HT2-9在水深为20m处，波高=1m，周期=5s，用线性波理论计算深度z =–2m、–5m、–10m处水质点轨迹直径。 HT2-10在水深为10m处，波高=1m，周期=6s，用线性波理论计算深度z=–2m、–5m、–10m处水质点轨迹直径。 2T2-11在某水深处的海底设置压力式波高仪，测得周期=5s，最大压力(包括PNm,85250max 2静水压力，但不包括大气压力)，最小压力，问当地水深、波高是多少?(海水PNm,76250min 1 3,kgm=1025) w 2-12 若波浪由深水正向传到岸边，深水波高H=2m，=10s，问传到1长的海岸上的波浪能Tkm0 3kgm量(以功率计)有多少,设波浪在传播中不损失能量。(海水ρ=1025) 补充:微幅波波群的概念及其传播特征。 补充:驻波的腹点和节点特征。 补充:二阶斯托克斯波的水质点运动轨迹特点。 补充:孤立波的特点。 补充:随机波的描述方法分为特征波法和谱法。 第三章 波浪传播和破碎 3-1试述波浪守恒和波能守恒的意义,何谓波浪浅水变形, 3-2何谓波浪折射? 斯奈尔(Snell)定律意义何在, H,3-3若深水波高= lm，周期= 5s，深水波向角=45?，等深线全部平行，波浪在传播中T00 不损失能量，计算在水深= 10m、5m、2m处的波高(用线性波理论，用水深=5m示例，此时hh 2gTh2,,,Lm,,tan30.28浅水波长经迭代为)。 ,,2L,,, 3-4 若深水波高H,1.0m，周期T,5 s，深水波向角α,45?，等深线全部平行，波浪在传00 ，波长为30.28m，播中不损失能量，考虑浅水变形和折射效应后在水深h=5m处的波高为0.845m请计算h=5m处底部水质点轨迹速度的最大值及床面剪切应力的最大值(假定床面平坦，泥沙粒径D=0.01mm)。 H3-5若深水波高=lm，周期=10s，等深线全部平行，波浪正向入射，波浪在传播中不损失T0 能量，分别用线性波理论及考虑非线性影响(即用岩垣 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 )求水深h=2m处的波高(浅水波长经 2gTh2,,,L,tan迭代为=43.70m)。 ,,2L,,, 3-7根据下图，当波浪斜向进入浅水区时，若海底等深线平行，证明:两相邻波向线在任意水 12,,bcos,00K,,深处所截的等深线段为常数，并由此证明任意点的折射系数可写为。 ,,rbcos,ii,, 2 3-8在深水中，1s、5s、10s周期的波浪不破碎可能达到的最大波高是多大,在水深为10m处及水深为lm处可能达到的最大波高各为多大,设海滩坡度极为平缓(即tan0,,)。 H3-9 若海滩波度为1,20，深水波高=lm，周期=5s，等深线完全平行，求波浪正向入射T0 时，波浪在海滩上破碎时的破波水深及破波高。 H,3-10 若波浪斜向入射，深水波向角=45?，海滩波度为1,20，深水波高=lm，周期=5s，T00 等深线完全平行，求破波水深及破波高。 补充:波浪绕射的原因、定义以及变形过程中波浪要素的变化。 补充:波浪破碎的原因、类型及破碎类型的主要影响因素。 补充:理解图3-4。 补充:什么是波浪辐散和辐聚，分别导致波高如何变化,理解图3-7。 补充:理解图3-11。 补充:波浪进入浅水区后，从波浪“触底”时起，开始损失能量，造成能量损失的三个主要原因是什么, 第四章 近岸水流运动特性 4-1 平衡潮理论和实际潮汐的差异是由哪些因素造成的, 4-2简述地转对外海潮流的影响。 4-3 简述地转力对河口潮汐和潮流的影响。 4-5有一狭长海峡，宽为30km，长为766km，水深沿程不变为30m，海峡地处北纬35?，该处 3 潮汐为正规半日潮，周期为12h25min，潮波振幅A=1.5m，传播方向自海峡左端传向右端。若将x轴置于海峡左端，试求该自由潮波(不考虑底摩阻影响)受地转影响后，在y=0，?7.5，? ,5,,，7.2910rads15km处的凯尔文波的振幅及潮流流速最大值(地球自转角速度，f,2sin,,)。 c 4-7实测的稳定水流和潮流在浅水水域沿水深的垂向分布常常能够用以下对数分布拟合uz，，1zz。若用h表达水深，试求:(1)推导水深平均流速U的表达式(水深积分从-h);,ln0,uz*0 2,C(2)设水底摩擦力和水深平均流速的关系为(其中为摩阻系数)。若水深h,,,CUbDbD zC远远大于速度零点高度，试用摩阻流速的定义证明摩阻系数可用式u,,,0D*0 1,,,30z近似计算(取，卡门常数=0.4)。 C,0D2，，h,,，62.5ln,,,,,,,，， 补充:潮波进入天然河口后其波动类型、波面形态、潮差会发生哪些变化?有哪些主要的影响因素, 第五章 海岸波生流 5-1近岸流方程是如何得到的,简述方程中各项的物理意义。 5-2 简述辐射应力在浅水区和破波带的变化规律。 5-3波浪增减水的定义及形成原因。 5-4波浪斜向入射平直海滩时沿岸流的生成机理是什么。 5-5 采用线性波浪理论的水质点速度结果证明，在浅水波的近似下水平方向速度分量u的幅值 ,Hu,ugh,，,,/2可近似表达为。 ，，mbmbbsinh()Tkh 补充:近岸环流体系。 H,5-6 海岸等深线平行，深水波高=2m，周期=8s，波向角=30?，海滩坡度1:30，求破T00 波带内平均沿岸流流速。 第七章 沙质海岸泥沙运动 7-1 简述沙质海滩上，波浪从深水经浅水到岸边的传播过程中，泥沙运动方式的变化过程。 补充:海岸泥沙的运动方式。 7-2沙纹床面上泥沙悬浮的基本机理。 4 7-3简述波浪作用下床面泥沙受到哪些作用力或泥沙起动受力分析。 7-4 波浪作用下推移质输沙的准稳定流模型的物理意义是什么, 7-6 影响离岸-向岸净输沙的大小和方向的主要因素有哪些? -7破波作用下含沙量垂向分布的特点是什么? 7 图7-16 7-8“载沙量”的物理含义是什么? 图7-20 7-9 波浪正向入射海岸，在水深20m处，波高为3m，周期为15s，波浪作用下泥沙起动的最大 ,6233,,10mskgmkgm,,粒径为多大(取，=1025，=2650) ws H7-10 海床泥沙粒径D=0.2mm，深水波高=4m，周期=10s，波浪无折射，求界限水深。 T0 7-12水深h=8m处，波高H=2.5m，波浪周期T=8s(浅水波长L=64.9m)，泥沙粒径D=0.4mm，床 ,,0.05面平坦，问泥沙是否起动(取希尔兹参数临界值),若当地有一与波向垂直的宽度为C 3200m的挖槽，试求一昼夜(24小时)内的泥沙(推移质)平均淤积厚度,(海水ρ=1025kg/m， 3-62泥沙ρ=2650kg/m，ν=10m/s，淤积物孔隙率e=0.4)。 s 5 ,7-14 层移运动发生的界限是=240，若海滩坡度为1/30，泥沙粒径D=0.2mm，破碎波高H=2m，cb破波水深h=2.5m，问破波带内多大宽度范围内的泥沙运动为层移运动, b 7-15 水深h=6m处，波高H=2m，波周期T=5s(浅水波长L=32.20m，波数k=0.195)，床面平坦， 3,,0.009msf,kgm泥沙粒径D=0.1mm(沉速)，0.0075。试求此处悬移质含沙量(以计)w 33-62沿水深的分布(a取0.01h，流体为海水ρ=1025kg/m，泥沙ρ=2650kg/m,ν=10m/s，假定s 紊动扩散系数ε为常数)。 s 补充:沿岸输沙的机理。 6