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第1章 绪论1

1.1 海岸环境1

1.1.1 海岸线、海岸带与海岸1

1.1.2 海岸类型4

1.1.3 海岸环境特征8

1.2 海岸带开发与海岸工程33

1.2.1 海岸带开发利用33

1.2.2 海岸工程的形成与发展44

1.3 海岸工程对生态环境的影响及其防治途径66

1.3.1 海岸工程对生态环境的影响66

1.3.2 海岸带开发利用不当，后果严重68

1.3.3 排污倾废管理不力，资源遭到破坏69

1.3.4 对海岸带生态环境不良影响防治途径的探讨71

参考文献77

2.1.1 波浪运动理论及其适用范围82

2.1 波浪82

第2章 海岸动力因素82

2.1.2 随机海浪与谱92

2.1.3 波浪要素推算103

2.2 近岸的波浪传播变形126

2.2.1 水深变浅引起的波浪变形126

2.2.2 波浪折射129

2.2.3 波浪绕射132

2.2.4 波浪反射143

2.2.5 波浪破碎147

2.2.6 波浪在水流中的变形151

2.3 水位波动165

2.3.1 天文潮165

2.3.2 风暴潮170

2.3.3 海啸177

2.3.4 波浪增水179

2.4.1 近海流概况181

2.4 近海流181

2.4.2 我国的近海海流182

2.4.3 潮流182

2.4.4 近岸波浪流186

2.4.5 漂流190

2.4.6 梯度流192

2.4.7 密度流193

2.4.8 我国沿海余流概况193

参考文献195

第3章 海岸泥沙运动与岸滩演变199

3.1 海岸泥沙来源及泥沙特性199

3.1.1 海岸泥沙来源199

3.1.2 海岸泥沙特性200

3.1.3 海岸工程中的泥沙问题205

3.2 海岸泥沙运动206

3.2.1 波浪作用下泥沙运动的一般特性207

3.2.2 波浪作用下的泥沙起动208

3.2.3 波浪作用下的推移质输沙率209

3.2.4 波浪作用下悬移质输沙率211

3.2.5 海岸泥沙的向岸——离岸运动(横向输沙)212

3.2.6 沿岸输沙率问题215

3.3 海岸工程泥沙的研究和应用217

3.3.1 淤泥质海岸航道、港池的回淤计算218

3.3.2 非淤泥质海岸航道及港池的回淤计算222

3.3.3 河口航道的水深维护问题225

3.3.4 淤泥质海岸促淤造陆的泥沙问题228

3.3.5 砂质海岸突堤工程中的泥沙问题229

3.3.6 侵蚀性砂质海岸的防护235

参考文献237

第4章 波浪与海工建筑物的相互作用240

4.1 设计波浪的确定240

4.1.1 设计波浪的标准240

4.1.2 设计波浪的重现期与危险率241

4.2 波浪对直墙式建筑物的作用242

4.2.1 直墙式建筑物前的波态243

4.2.2 立波作用力244

4.2.3 破波作用力251

4.2.4 斜向波作用力254

4.2.5 直墙式建筑物的越浪量256

4.2.6 基床护面和墙前护底块体的稳定重量257

4.2.7 波浪对墙前砂底的冲刷260

4.3 波浪对斜坡式建筑物的作用262

4.3.1 波浪的反射262

4.3.2 斜坡上的波浪爬高264

4.3.3 斜坡式建筑物的越浪量265

4.3.4 斜坡护面块体的稳定重量266

4.3.5 斜坡护面板的波浪力269

4.3.6 斜坡顶部胸墙波浪力270

4.3.7 波浪对斜坡前砂底的冲刷272

4.4 波浪对桩基和墩柱建筑物的作用273

4.4.1 小直径桩柱上的波浪力273

4.4.2 大直径墩柱上的波浪力278

4.4.3 圆柱体上的破波作用力287

4.4.4 桩柱和墩柱上的波流作用力289

4.4.5 透空式建筑物上部结构上的波浪力291

4.5 波浪对其它型式建筑物的作用293

4.5.1 削角直立堤上的波浪力293

4.5.2 开孔消浪直立堤上的波浪力295

4.5.3 水平式混成堤上的波浪力296

4.5.4 半圆型防波堤上的波浪力297

4.5.5 直立式护岸上的波浪力298

4.5.6 丁坝建筑物上的波浪力300

4.5.7 波浪对抛石潜堤的作用301

参考文献302

5.1.1 海岸防护工程的功能和基本设施304

第5章 海岸防护工程304

5.1 概述304

5.1.2 海岸侵蚀的原因305

5.1.3 海岸防护设施的选择306

5.2 丁坝307

5.2.1 两种不同的冲淤形态307

5.2.2 丁坝的种类及其长度和高度307

5.2.3 丁坝群的平面布置309

5.2.4 保滩促淤丁坝的布置及其尺度309

5.2.5 丁坝的结构型式310

5.3 离岸堤313

5.3.1 离岸堤后的淤积形态313

5.3.2 离岸堤的平面布置及其主要尺度314

5.3.3 离岸堤后的泥沙淤积量315

5.3.4 山甲头防波堤概况315

5.3.5 离岸堤的结构型式316

5.4.1 人工海滩补沙技术概况317

5.4 人工海滩补沙317

5.4.2 人工海滩补沙设计318

5.4.3 人工补沙超填率计算319

5.4.4 旁通输沙320

5.5 护岸321

5.5.1 护岸的断面外形321

5.5.2 护岸前岸滩侵蚀剖面的预估322

5.5.3 护岸的允许越浪量323

5.5.4 护岸的结构型式323

5.6 海堤327

5.6.1 海堤的设计标准327

5.6.2 海堤的堤顶高程和宽度329

5.6.3 海堤的结构型式332

参考文献335

6.1.1 海港的功能及其分类336

6.1 概述336

第6章 海港工程336

6.1.2 海港的组成部分337

6.1.3 近代海港的发展趋势337

6.1.4 中国海港的建设与发展340

6.2 港口规划与布置342

6.2.1 港口规模的确定342

6.2.2 港址选择351

6.2.3 港口水域361

6.2.4 外堤及口门布置365

6.2.5 进港航道379

6.3 水工建筑物设计与自然环境特征389

6.3.1 码头的功能、类型及其结构选型389

6.3.2 防波堤的功能、类型及其结构选型398

6.3.3 修造船建筑物的功能、类型及其结构选型409

6.4.1 港口及船舶运输对生态环境的影响420

6.4 海港设施对环境的影响420

6.4.2 港口水工建筑物建设对岸滩演变的影响421

参考文献426

第7章 河口治理工程428

7.1 概述428

7.1.1 河口水流与泥沙428

7.1.2 河口河床演变438

7.1.3 河口河相关系447

7.2 河口治理工程451

7.2.1 河口防潮451

7.2.2 河口航道整治工程454

7.2.3 河口疏浚与回淤464

7.3 中国四大河口治理问题470

7.3.1 长江口470

7.3.2 黄河口476

7.3.3 珠江口480

7.3.4 钱塘江口485

7.4.1 中国中、小河口治理中防潮、蓄淡、围垦与航运矛盾的处理489

7.4 河口治理的回顾与展望489

7.4.2 国外河口治理的经验与教训492

7.4.3 河口治理的回顾与展望495

参考文献497

附表502

附表7.1 国外若干河口的水文泥沙特征及航道尺度502

附表7.2 二次大战前国外河口航道的开发概况503

附表7.3 二次大战后国外各河口的治理概况505

第8章 海岸工程现场测验509

8.1 现场测验研究内容509

8.1.1 海岸动力因素特征与岸滩演变509

8.1.2 环境因素与海工建筑物的相互作用513

8.2 海上现场测验技术514

8.2.1 海上观测站、点的定位技术514

8.1.3 海岸工程合理建设方案514

8.2.2 海上水文测验技术518

8.2.3 水深、地形测量526

8.2.4 遥感技术在海岸工程建设中的应用529

8.2.5 同位素测定技术在海岸工程建设中的应用537

8.2.6 工程地质勘探542

8.3 原体观测研究站实例555

8.3.1 京唐港原体观测555

8.3.2 厦门海沧开发区原体观测557

8.3.3 深圳盐田港原体观测557

8.3.4 毛里塔尼亚友谊港原体观测557

8.3.5 长江口深水航道治理工程原体观测561

8.3.6 天津新港原体观测563

8.3.7 南洋原体实验站565

参考文献567

9.1.2 量纲分析与相似准则570

9.1.1 模型试验研究内容570

第9章 海岸工程水工模型试验570

9.1 概述570

9.1.3 水工模型试验分类574

9.2 波浪模型试验575

9.2.1 模型设计应遵循的相似准则——通则575

9.2.2 波浪与海工建筑物相互作用的模型试验579

9.2.3 港口防浪掩护整体模型试验586

9.3 潮汐水流模型试验599

9.3.1 模型设计应遵循的相似准则600

9.3.2 潮汐水流模型试验分类及应用实例603

9.4 波浪作用下的泥沙运动模型试验611

9.4.1 模型设计应遵循的相似准则611

9.4.2 模型试验实例：毛里塔尼亚友谊港下游海岸冲刷模型试验614

9.5.1 模型设计应遵循的相似准则616

9.5.2 模型试验实例：京唐港防沙堤二期工程整体模型试验616

9.5 波浪、潮流共同作用下的泥沙运动模型试验616

参考文献620

第10章 海岸工程数值模拟622

10.1 概述622

10.1.1 海岸工程数值模拟的回顾和展望622

10.1.2 数值计算方法简介623

10.1.3 有限差分法、有限单元法和边界单元法的特点和比较624

10.1.4 数值模拟的优点和局限性625

10.2 潮流数值模拟626

10.2.1 概述626

10.2.2 二维模型627

10.2.3 三维模型628

10.3 波浪折射、绕射数值模拟635

10.3.1 岛式防波堤和单突堤波浪绕射的数学模型635

10.3.2 波浪折射、绕射综合缓坡方程数学模型637

10.3.3 非线性浅水波Boussinesq类方程模型642

10.4.1 岸滩演变数学模型分类探讨647

10.4 波与流作用下砂质海岸演变数值模拟647

10.4.2 砂质海岸岸滩演变数值模拟648

参考文献648

附录A 人工岛650

A.1 概述650

A.1.1 人工岛的功能和分类650

A.1.2 人工岛的建设发展650

A.1.3 人工岛的形状和布置651

A.1.4 人工岛的结构型式652

A.2 人工岛的设计要点654

A.2.1 人工岛对波浪的绕射654

A.2.2 人工岛周围的局部冲淤形态657

A.2.3 人工岛对海岸变形的影响658

A.2.4 人工岛护岸的设计要点659

A.3 人工岛的工程实例663

参考文献664

B.2.1 海岸分类665

B.2 粉砂质海岸泥沙运动数值模拟665

附录B 我国海岸泥沙运动数值模拟665

B.1 前言665

B.2.2 粉砂的水力特性666

B.2.3 黄骅港航道淤积数值模拟671

13.2.4 长江口深水航道淤积数值模拟676

B.3 淤泥质海岸泥沙运动数值模拟680

B.3.1 波浪掀沙、潮流输沙数值模拟680

B.3.2 天津新港疏浚弃土水抛运移数值模拟684

B.3.3 珠江口伶仃洋航道泥沙数值模拟687

B.4 砂质海岸泥沙运动的数值模拟694

B.4.1 砂质海岸泥沙运动特点和数值模拟694

B.4.2 一线模型695

B.4.3 n线模型696

B.4.4 友谊港下游岸滩演变数值模拟696

13.5 数值模拟发展趋势700

参考文献701