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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