海岸泥沙運(yùn)動(dòng)研究及應(yīng)用

前言

海岸泥沙運(yùn)動(dòng)作為一門學(xué)科，還是比較年輕的。國(guó)際上初見(jiàn)于20世紀(jì)40年代，我國(guó)稍遲，始于20世紀(jì)50年代。初期的研究，多在波浪水槽內(nèi)進(jìn)行岸灘平衡剖面試驗(yàn)和泥沙起動(dòng)試驗(yàn)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，海運(yùn)及海港建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，海岸、河口整治及綜合開(kāi)發(fā)利用的需要，提出了一系列海岸工程泥沙問(wèn)題，如淺水海域建深水大港問(wèn)題；多島海域建港問(wèn)題；海峽水域建港問(wèn)題；河口攔門沙通航整治問(wèn)題；海岸防護(hù)及促淤造陸問(wèn)題；大型電站的取、排水問(wèn)題等。這些海岸工程涉及的泥沙問(wèn)題范圍很廣，有淤泥質(zhì)（黏性）泥沙、粉黏質(zhì)泥沙和沙質(zhì)泥沙。這些泥沙在波浪和潮流作用下的主要運(yùn)動(dòng)型態(tài)是懸移質(zhì)和推移質(zhì)。其運(yùn)動(dòng)結(jié)果反映在三個(gè)方面：沖刷、淤積和沖淤平衡。不同的海岸工程，要解決的泥沙問(wèn)題可能不同，但泥沙運(yùn)動(dòng)的某些基本規(guī)律則需要掌握和共同遵循的。例如，在海岸動(dòng)力作用下，泥沙起動(dòng)規(guī)律、掀沙輸沙規(guī)律、沉降落淤和沖刷規(guī)律以及在風(fēng)暴潮條件下泥沙的特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。為了有效研究和掌握海岸泥沙運(yùn)動(dòng)某些規(guī)律，需對(duì)波浪、潮流這類不穩(wěn)定流進(jìn)行時(shí)間、空間概化處理，以便與海岸、海灘的沖、淤演變?cè)跁r(shí)、空尺度上匹配。實(shí)踐表明，這樣的概化處理是必要的和恰當(dāng)?shù)摹Ｔ诳蒲袨樯a(chǎn)服務(wù)的原則指導(dǎo)下，利用上述基礎(chǔ)研究成果，結(jié)合我國(guó)海岸工程提出的泥沙問(wèn)題，建立了淤泥質(zhì)海岸航道、港池回淤計(jì)算方法，已載入我國(guó)《海港水文規(guī)范》，并派生出順流航道平衡水深的評(píng)估及航道選線等多條原則。

內(nèi)容概要

本書共分9章，涉及海岸泥沙運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)理論、工程應(yīng)用及海岸泥沙模型試驗(yàn)等多方面內(nèi)容?？晒┯嘘P(guān)科研、設(shè)計(jì)單位及高等院校的科研設(shè)計(jì)人員、教師和研究生參考。

書籍目錄

第1章　海岸泥沙問(wèn)題導(dǎo)論  第1節(jié)　海岸泥沙來(lái)源  第2節(jié)　海岸泥沙的礦物成分和幾何性質(zhì)  第3節(jié)　淤泥質(zhì)泥沙的沉降特性  第4節(jié)　從海岸泥沙運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行泥沙分類  第5節(jié)　復(fù)雜的海岸泥沙運(yùn)動(dòng)和概化處理  第6節(jié)　海岸泥沙運(yùn)動(dòng)的某些基本問(wèn)題第2章　波動(dòng)水體運(yùn)動(dòng)特性  第1節(jié)　波動(dòng)水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度  第2節(jié)　波動(dòng)水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的多種平均值表現(xiàn)形式  第3節(jié)　波浪運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量輸送速度——傳質(zhì)速度    第4節(jié)　破波的平均水流速度  第5節(jié)　破波沿岸流和裂流第3章　波浪紊動(dòng)及紊動(dòng)能耗和底摩阻能耗  第1節(jié)　波浪紊動(dòng)判別方法回顧  第2節(jié)　關(guān)于波動(dòng)水體紊動(dòng)黏滯系數(shù)A的研究情況  第3節(jié)　波浪紊動(dòng)的脈動(dòng)速度和紊動(dòng)黏滯系數(shù)  第4節(jié)　波動(dòng)水體雷諾數(shù)  第5節(jié)　波浪紊動(dòng)試驗(yàn)  第6節(jié)　波浪的紊動(dòng)能量損耗  第7節(jié)　波浪的底摩阻能量損耗  第8節(jié)　底摩阻耗能和紊動(dòng)耗能對(duì)波高衰減的影響第4章　波浪作用下的泥沙運(yùn)動(dòng)  第1節(jié)　黏性泥沙在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)特性  第2節(jié)　波浪作用下的泥沙起動(dòng)  第3節(jié)　波浪作用下含沙量垂線分布  第4節(jié)　波浪作用下懸移質(zhì)輸沙率  第5節(jié)　波浪作用下推移質(zhì)輸沙率  第6節(jié)　關(guān)于臨底含沙量Sto的確定  第7節(jié)　沿岸輸沙率第5章　波浪和潮流的挾沙力含沙量  第1節(jié)　淤泥質(zhì)泥沙的挾沙力含沙量公式  第2節(jié)　  淤泥質(zhì)泥沙和黏粉質(zhì)及沙質(zhì)泥沙挾沙力含沙量統(tǒng)一公式  第3節(jié)　風(fēng)暴潮的挾沙力含沙量問(wèn)題  第4節(jié)　挾沙力含沙量場(chǎng)的繪制  第5節(jié)　挾沙力含沙量計(jì)算舉例第6章　海航道的泥沙問(wèn)題  第1節(jié)　海航道淤積計(jì)算  第2節(jié)　海航道選線  第3節(jié)　順流航道的平衡水深  第4節(jié)　順流航道的沖、淤歷時(shí)過(guò)程  第5節(jié)　河15航道整治  第6節(jié)　風(fēng)暴潮情況下外航道驟淤問(wèn)題  第7節(jié)　不同粒徑泥沙對(duì)航道淤積的影響第7章　海港淤積問(wèn)題  第1節(jié)　一般海區(qū)的港口布置  第2節(jié)　水文、泥沙復(fù)雜海域的建港問(wèn)題  第3節(jié)　開(kāi)敞式港口港池淤積  第4節(jié)　環(huán)抱式港口港池（含多港池）淤積第8章　海岸防護(hù)與促淤造陸  第1節(jié)　海岸演變實(shí)例  第2節(jié)　淤泥質(zhì)海岸促淤保灘泥沙問(wèn)題  第3節(jié)　沙質(zhì)海岸防護(hù)工程中的泥沙問(wèn)題  第4節(jié)　侵蝕性沙質(zhì)海岸的防護(hù)第9章　海岸工程泥沙模型試驗(yàn)  第1節(jié)　有關(guān)泥沙模型試驗(yàn)中常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題  第2節(jié)　潮流泥沙模型試驗(yàn)  第3節(jié)　波浪泥沙模型試驗(yàn)  第4節(jié)　波浪和潮流共存的泥沙模型試驗(yàn)參考文獻(xiàn)致謝

章節(jié)摘錄

插圖：第6章海航道的泥沙問(wèn)題我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18000多千米，加上島嶼岸線，總長(zhǎng)32000km，是我國(guó)海運(yùn)事業(yè)發(fā)展的巨大財(cái)富。海岸的物質(zhì)組成可分為基巖海岸、粉黏質(zhì)海岸、淤泥質(zhì)海岸和生物海岸（如紅樹(shù)林海岸、珊瑚海岸等）。一般海港主要建在基巖海岸、沙質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸。其中基巖海岸水深都比較大，泥沙問(wèn)題不多，主要是港口的防浪掩護(hù)要求。有些基巖海岸處在避風(fēng)條件很好的海灣內(nèi)，防浪也不是問(wèn)題，這就是所謂的天然良港。海港建設(shè)中的泥沙問(wèn)題，主要發(fā)生在沙質(zhì)海岸、粉黏質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸（包括河口海岸）。天然的沙質(zhì)海岸、粉黏質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸，是在歷史長(zhǎng)河中形成和發(fā)展的。這類海岸的形成和發(fā)展是受波浪、潮流以及海平面升降等多種動(dòng)力因素綜合作用下的海岸泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律支配的。根據(jù)海岸泥沙運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，海岸可分為基本穩(wěn)定平衡型、侵蝕型和淤積型。對(duì)于附近沒(méi)有大型輸沙河流人海的海岸，大多屬于穩(wěn)定平衡型海岸；在輸沙河口附近的海岸多屬淤積型海岸；輸沙河口改道后的海岸在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)則多屬侵蝕型海岸；對(duì)于淤積和侵蝕都較輕微的海岸，可定為準(zhǔn)穩(wěn)定平衡海岸。在自然界，屬于穩(wěn)定平衡或準(zhǔn)穩(wěn)定平衡的海岸占多數(shù)。這些海岸只有在修建海工建筑物，破壞了天然海岸的泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，原來(lái)穩(wěn)定平衡的海岸才可能被破壞，并向新的穩(wěn)定平衡發(fā)展。

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《海岸泥沙運(yùn)動(dòng)研究及應(yīng)用》是由海洋出版社出版的。

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