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第1章 绪论 1

1.1我国的主要海岸灾害 1

1.2我国的风暴潮灾害 5

1.2.1风暴潮的诱因与成灾 5

1.2.2风暴潮灾害的特点 10

1.2.3我国风暴潮灾害损失 11

1.3风暴潮灾害防治与海堤建设 15

1.3.1国外风暴潮灾害防治情况 15

1.3.2我国风暴潮灾害防治工作进展与成效 17

1.4海堤工程研究的主要内容和方法 20

1.4.1主要技术问题 20

1.4.2研究方法 22

第2章 海岸防灾工程潮位计算 24

2.1潮汐的观测和预报 24

2.1.1潮汐现象及其观测 24

2.1.2潮汐的调和分析 29

2.1.3基于潮汐表的潮位预报 31

2.2风暴潮的推算 32

2.2.1经验统计法 33

2.2.2诺谟图法 33

2.2.3数值模拟方法 34

2.3工程设计潮位的推算 36

2.3.1基准面与特征潮位 36

2.3.2设计潮位的标准 37

2.3.3设计潮位的推算 38

2.3.4天文潮与风暴潮联合设计潮位 46

第3章 波浪要素计算 51

3.1海浪观测与数据管理 51

3.1.1海浪的观测 51

3.1.2波浪观测数据管理 57

3.2波浪要素的短期统计 63

3.2.1波高的分布 63

3.2.2波长的统计分布 72

3.2.3周期的统计分布 72

3.2.4波高与周期的联合分布 73

3.3海浪谱及其估计 77

3.3.1随机海面的描述 77

3.3.2海浪谱的形式 80

3.3.3海浪频谱的估计 84

3.3.4频谱与海浪要素的关系 89

3.3.5海浪的方向谱 95

3.4波浪的长期统计分析 100

3.4.1海岸工程波浪设计标准 101

3.4.2基于长期测波资料的设计波浪推算 102

3.4.3基于短期测波资料的设计波浪推算 109

3.4.4与设计波高相对应的设计周期的推算方法 112

3.5外海风浪尺度推算 113

3.5.1风浪的生成、发展和衰减的机理 113

3.5.2风场要素的确定 116

3.5.3外海风浪要素的确定 120

3.5.4涌浪要素的推算 123

3.5.5台风波浪的估算方法 125

3.6波浪浅水变形计算 127

3.6.1波浪的浅水变化 128

3.6.2波浪的折射 130

3.6.3波浪的绕射 134

3.6.4波浪的反射 137

3.6.5波浪的破碎 137

3.6.6港域内波高的计算 141

第4章 波浪对建筑物的作用 147

4.1波浪作用力计算 147

4.1.1直立式护面波浪力 147

4.1.2斜坡式护面波浪力 168

4.2波浪爬高计算 171

4.2.1单一坡度海堤上的波浪爬高 172

4.2.2复式斜坡堤上的波浪爬高 175

4.2.3斜向入射波对波浪爬高的影响 175

4.2.4折坡式断面上的波浪爬高 176

4.2.5带防浪墙的单坡式海堤的波浪爬高 177

4.2.6堤前有压载的波浪爬高 177

4.2.7海堤前沿设有潜堤的波浪爬高 178

4.2.8堤前植有防浪林的波浪爬高 179

4.2.9插砌条石护面的波浪爬高 180

4.3越浪量计算 180

4.3.1无风条件下的越浪量 181

4.3.2风对越浪量的影响 182

4.3.3斜坡式海堤顶越浪量计算 182

第5章 海流 184

5.1近岸海流概述 184

5.1.1潮流 184

5.1.2近岸波浪流 185

5.2海流的观测与资料整理 186

5.2.1海流的观测 186

5.2.2海流资料的整理和计算 188

5.3潮流的数值模拟 190

5.3.1二维潮流的数值模拟 190

5.3.2三维潮流的数值模拟 198

5.4近岸海流特征值 200

5.4.1海流最大可能流速的计算 200

5.4.2近岸海区风海流的估算 201

5.4.3海流随深度的变化 201

5.5海洋结构上的海流荷载 201

第6章 海岸工程泥沙 203

6.1海岸泥沙基本特性 203

6.1.1海岸泥沙来源 203

6.1.2海岸泥沙特性 204

6.1.3海岸工程中的泥沙问题 210

6.2海岸泥沙运动 213

6.2.1波浪作用下的泥沙启动 213

6.2.2波、流共同作用下的床面剪切力 215

6.2.3波、流共同作用下的水体挟沙力 217

6.2.4波、流共同作用下的推移质输沙率 217

6.2.5波、流共同作用下的悬移质输沙率 218

6.2.6波、流共同作用下的流移质输沙率 219

6.2.7横向输沙 220

6.2.8沿岸输沙 220

6.2.9海岸泥沙冲淤的计算 221

6.3泥沙运动数值模拟 231

6.3.1平直岸线上突堤建设后泥沙淤积计算 231

6.3.2悬沙数值模拟 233

6.3.3浮泥流数值模拟 235

6.4开敞航道粉砂骤淤长期统计 235

6.4.1粉砂骤淤量估计模型的建立 235

6.4.2外航道粉砂骤淤量长期预测 240

第7章 海堤的防御标准及其断面设计 242

7.1海堤防御标准 242

7.1.1我国海堤工程防御标准 242

7.1.2基于浪潮组合的台风暴潮强度等级划分 249

7.1.2青岛地区的台风暴潮灾害概况 250

7.1.3致灾台风暴潮的长期分布 252

7.1.4台风暴潮过程中极值潮位与波高联合概率分析 254

7.2海堤断面形式 256

7.2.1斜坡式海堤 257

7.2.2陡墙式海堤 258

7.2.3混合式海堤 259

7.3基本断面尺度 260

7.3.1堤顶高程 260

7.3.2堤顶宽度 261

7.3.3海堤边坡 264

7.3.4平台 265

7.3.5护脚 265

7.4海堤主要构造 266

7.4.1护面结构 266

7.4.2旧海堤护面加固 273

7.5消浪措施 273

7.6岸滩防护 275

第8章 海堤沉降与稳定性计算 279

8.1海堤沉降计算 279

8.2海堤稳定性计算 283

8.2.1海堤失稳的成因与类型 283

8.2.2海堤失稳的典型模式 284

8.2.3海堤稳定性的计算方法 284

8.2.4计算参数和安全系数的选取 294

8.2.5防止海堤失稳的工程措施 296

8.3软土堤基处理 300

8.3.1垫层法 301

8.3.2反压法 302

8.3.3排水井法 303

8.3.4土工织物铺垫法 305

8.3.5水泥土搅拌法 306

8.3.6堤身自重预压法 309

8.3.7地基固结度计算 309

8.4海堤稳定性计算实例 314

第9章 海岸工程模型试验 319

9.1量纲分析 319

9.2相似原理 321

9.3模型试验的分类及研究内容 325

9.4试验设备和仪器 327

9.4.1造波设备简介 327

9.4.2测量仪器简介 328

9.4.3试验设备和测量仪器要求 329

9.5模型设计的相关规定及要求 330

9.5.1模型长度比尺的要求 330

9.5.2整体模型基本要求 331

9.5.3断面模型基本要求 331

9.5.4试验波谱的选择 331

9.6物理模型试验的实施 333

9.7物理模型试验实例 339

9.7.1整体物理模型试验实例 339

9.7.2断面物理模型试验实例 345

习题 350

附录 356

参考文献 374