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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