海岸动力学复习题
一、填空(每空2分,共22分)
二、名词解释(每题4分,共20分)
三、简答(每题6分,共18分)
一、波浪分类、驻波、潮流形态、泥沙运动形式、悬沙、海岸防护
1. 按波浪形态分类:规则波和不规则波
2. 按波浪传播海域的水深分类:深水波和有限水深波(浅水波)h/l1/2(深水波),,
有限水深波: 1/2h/l1/20 ,,
3. 按波浪运动状态分类:振荡波1.推进波(水平)2.立波(上下)和推移波 4. 按波浪破碎与否分类:破碎波、未破碎波和破后波。
5. 按波浪运动的运动学和动力学处理方法:微幅波(线性波)和有限振幅波(非线性
波)。
6. 驻波:当两波向相反,波高、周期相等的进行波相遇时,形成驻波(立波)。 7. 潮流流态:往复流、旋转流。
8. 泥沙运动方式:推移质运动、悬疑质运动。
推移质:接触质、跃移质、层移质;
9. 悬移质被称为“悬沙”
10. 海岸防护的目的是保护暗滩不受侵蚀和防止不利的淤积发生。可分为硬防护和软防
护两大类。
二、波浪破碎、絮凝、水下休止角、平衡输沙、不平衡输沙、淤泥流变特性 1. 波浪破碎:随着水深的减小,波长和波速逐渐减小,波高逐渐增大,当深度减小到
一定程度时,出现各种形式的波浪破碎。
2. 絮凝作用:当电解质浓度较高时,双电层厚度减小,净作用力为吸引力,颗粒就会
相互靠近,并由公共吸附水膜联结成集合体。这种相邻颗粒在一定条件下结合成集
合体的作用叫做絮凝作用。
3. 水下休止角:净水泥沙堆积体边坡形成的稳定的倾斜面与水平面的夹角称为泥沙水
下休止角。
4. 平衡输沙:平衡输沙是指在一定时间内床面上泥沙的落淤与泥沙的扬动在量值上相
等。
5. 不平衡输沙:不平衡输沙是指水流的挟沙量与其挟沙能力不适应,泥沙运动具有非
饱和性,其与床底泥沙存在净交换,导致床底淤积或冲刷。
6. 淤泥流变特性:粘性泥沙或淤泥在不同悬浮或沉积状态时,受到外部动力作用时
表
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现出较为复杂的变形和流动行为,这种特性称为淤泥的流变特性。
三、线性波与非线性波理论的异同、波浪折射与斯奈尔定律、泥沙向岸-离岸输移的影响因素、波浪破碎形态
1. 线性波与非线性波理论的异同
相同点:斯托克斯波理论与线性波理论的基本假定一样,两者的控制方程与边界条
件也一致。
不同点:在波峰处,非线性波(斯托克斯二阶波,下同)的波面比线性波(微幅波)
抬高了,因而变得平坦。故随着波陡增大,抬高值也越大,峰谷不对称也将加剧。
二阶斯托克斯波与微幅波另一个明显的差别是其水质点的运动轨迹不封闭。 2. 波浪折射与斯奈尔定律
波峰线弯曲并逐渐趋于与等深线平行,波向线则趋于垂直于岸线,波峰线和波向线
随水深变化而变化的现象称为波浪折射。
sin,sin,o斯奈尔定律:,,常数 cco
意义:? 斯奈尔定律将波向的变化与波速的变化建立了关系。按此定律可绘波浪的折射图。
?斯奈尔定律对于平直和相互平行等深线这种简单均匀海滩而言是适用的。故此定律存在一定的局限性。
3. 泥沙向岸——离岸输移的影响因素
泥沙向岸——离岸输移受水流的影响。当波浪水流不对称,且漩涡的尺度与强度较大时,挟带的泥沙多,此时带向上游的泥沙多;漩涡的尺度和强度较小时,挟带的泥沙少,此时带向下游的泥沙少。以此同时,床面上存在的推移质运动有顺着波浪传播方向的净输移量。故输沙方向最终取决于悬浮的泥沙云的净输移量与推移质的净输量的相对大小。以推移质为主,泥沙净向岸运动;以悬移质为主,泥沙离岸运动。
4. 波浪破碎形态
波浪破碎形态主要取决于波浪在深水中的波陡和近岸水底的波度。大致可分为三种:
? 崩裂波:波向首先在波峰顶部出现白色浪花,随着波浪向前传播,波峰顶部白
色浪花不断产生,直至海岸线附近。
? 卷破波:波峰前沿面首先变得陡高,然后卷曲成舌状,舌状波峰逐渐向下翻卷,
最后投向水中,发生破碎,并伴随着空气的卷入。
? 激破波:波峰前后逐渐变得非常不对称,之后在波峰前沿根部开始出现破碎,
随后波峰前面大部分呈非常杂乱的破碎状态,并沿斜坡上爬。