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第1章 中国近海自然环境概况 1

1.1 中国近海地形和沉积 1

1.1.1 渤海地形和沉积 1

1.1.2 黄海地形和沉积 2

1.1.3 东海地形和沉积 3

1.1.4 南海地形和沉积 3

1.1.5 台湾以东海区的地形 4

1.2 径流特征和海岸特征 4

1.2.1 径流特征 4

1.2.2 海岸与海岸类型 5

1.2.3 海岸变化 9

1.3 气候概况 10

1.3.1 渤海、黄海气候 11

1.3.2 东海气候 13

1.3.3 南海气候 14

1.4 水温、盐度和海冰 15

1.4.1 表层海水的温、盐分布 15

1.4.2 海冰的分布与变化 18

1.5 潮汐、风暴潮和海啸 23

1.5.1 潮汐和潮流 23

1.5.2 我国沿海风暴潮 30

1.5.3 我国海区的地震和地震海啸 31

1.5.4 假潮 34

1.6 中国近海环流 35

1.6.1 渤海、黄海的环流 35

1.6.2 东海的环流 37

1.6.3 南海的环流 37

1.7 中国近海海浪 38

1.6.4 近海上升流分布 38

1.8 海岸带的悬沙分布和输移 40

1.8.1 含沙量的时、空分布 40

1.8.2 海岸带悬沙输移 42

1.9 海洋工程环境 44

1.9.1 水文环境的设计标准和条件 44

1.9.2 气象环境条件 48

1.9.3 活动地质过程和工程地质条件 51

1.9.4 泥沙环境条件 53

第2章 海浪计算方法及其资料分析 55

2.1 重力波理论及其适用范围 56

2.1.1 小振幅波动理论 56

2.1.2 有限振幅波动理论 61

2.1.3 波浪理论适用的范围 70

2.2.1 海浪波面描述 71

2.2 海面描述与海浪谱 71

2.2.2 海洋工程中常用的海浪谱 74

2.2.3 海浪方向谱 79

2.3 海浪要素的统计分布 81

2.3.1 个别波浪的定义和特征波 82

2.3.2 波高分布 82

2.3.3 波高和周期的联合概率密度分布 88

2.4 近岸波的传播、变形和破碎 90

2.4.1 规则波的折射和变浅效应 90

2.4.2 不规则波的折射和变浅效应 93

2.4.3 波浪破碎 96

2.5 海浪的绕射和反射 98

2.5.1 波浪绕射 98

2.5.2 波浪反射 101

2.6 海浪要素的推算 103

2.6.1 海浪特征波成长方法 104

2.6.2 风要素的确定 109

2.6.3 台风（飓风）海浪要素计算 113

2.7 设计波要素的确定 117

2.7.1 波浪极值分析的分布函数和拟合方法 118

2.7.2 设计波浪 122

2.8 波况和波候 127

2.8.1 两参数分布图表征的波候 127

2.8.2 三参数和四参数表征波候 131

2.8.3 波候在固定平台疲劳分析中的应用 132

2.8.4 波浪延时 137

第3章 水位和近海流 141

3.1 潮汐现象及其变化规律 141

3.1.1 潮汐现象 141

3.1.2 潮汐变化规律 142

3.2.1 潮汐类型 144

3.2 潮汐类型和潮位特征值 144

3.2.2 潮汐特征值 145

3.2.3 深度基准面 146

3.2.4 设计潮位 146

3.3 设计水位的计算方法 146

3.3.1 潮位的频率曲线及其应用 147

3.3.2 极端高（低）水位的确定 148

3.4 潮汐资料的调和分析 150

3.4.1 最小二乘法 151

3.4.2 潮汐响应分析 152

3.5 风暴潮推算方法 155

3.5.1 风暴潮推算的经验方法 155

3.5.2 风暴潮数值模拟计算方法 161

3.6.1 规则波的波浪增水与减水 163

3.6 波浪增水 163

3.6.2 不规则波的波浪增水 166

3.7 海啸描述与传播 168

3.7.1 海啸初始位移的描述和传播 168

3.7.2 海啸传播 168

3.7.3 海啸与海岸相互作用 170

3.8 假潮和胁振潮 171

3.8.1 封闭水域假潮的周期 171

3.8.2 半封闭沟渠和半封闭海湾的胁振潮 172

3.9 近海流 173

3.9.1 风生海流 173

3.9.2 地转流 176

3.9.3 潮流 178

3.10 近岸波生流 181

4.1.1 河流入海泥沙 187

4.1.2 海滩及岛屿的侵蚀泥沙 187

第4章 近海泥沙运动 187

4.1 泥沙来源 187

4.1.3 海洋生物残骸形成的泥沙 188

4.1.4 风沙 188

4.2 近海泥沙特征 188

4.3 近海的泥沙运动 194

4.3.1 波浪作用下的泥沙起动 195

4.3.2 波浪作用下的输沙率 198

4.3.3 破波区的沿岸输沙 200

4.3.4 淤泥质海岸的泥沙运动 206

4.4 岸滩演变 207

4.4.1 岸滩剖面营造的特征 208

4.4.2 描述岸滩冲淤演变的基本方程 209

4.4.3 岸滩剖面稳定性的地貌特征 211

4.5 海岸工程泥沙的研究和应用 212

4.5.1 航道及港池的回淤计算 213

4.5.2 淤泥质海岸促淤造陆泥沙量的估计 216

4.5.3 砂质海岸突堤工程中的泥沙运动 217

4.5.4 侵蚀性砂质海岸的防护 220

4.6 河口泥沙运动 220

4.6.1 河口类型 220

4.6.2 河口泥沙 222

4.6.3 河口淤积及河口浅滩、拦门沙的演变 223

4.7 河口航道的水深维护 224

第5章 海洋工程环境的数值模拟 227

5.1 潮流数值模拟 227

5.1.1 二维潮流数学模型 228

5.1.2 三维潮流数学模型 230

5.2 近岸波折、绕射数值模拟 235

5.2.1 缓变地形上规则波的折射 235

5.2.2 线性波浪绕射理论 237

5.2.3 缓变地形和流场中规则波的折、绕射数学模型 238

5.2.4 不规则波的折射、绕射数学模型 241

5.2.5 差分格式和数值计算步骤 242

5.2.6 缓坡非均匀流场中破波带不规则波的传播数学模型 244

5.3 波生近岸流数值模拟 245

5.3.1 基本方程 245

5.3.2 作用力的计算 246

5.3.3 二维波生流场的数值计算方法 248

5.4 海岸与河口泥沙运动的数值模拟 249

5.4.1 二维悬浮泥沙运动数值模拟 251

5.4.2 有关泥沙参数的确定 255

5.4.3 三维悬浮泥沙运动数值模拟 259

5.5 波浪泥沙数值模拟 262

5.5.1 一线模型的波浪泥沙数值模拟 262

5.5.2 n线模型的波浪泥沙数值模拟 265

第6章 海洋工程模型试验 269

6.1 模型试验的理论基础 270

6.1.1 牛顿相似律和相似准数、相似指标 270

6.1.2 海洋工程环境的各种力相似准数 271

6.1.3 物模相似的充要条件和研究内容 274

6.2 波浪整体物理模型试验 275

6.2.1 波浪整体模型试验的各种现象相似 275

6.2.2 波浪的变态模型 276

6.2.3 不规则波模型相似和模拟方法 277

6.2.4 模型试验 281

6.3 波浪与海工建筑物相互作用的模型试验 282

6.3.1 波浪与建筑物相互作用的相似条件 283

6.3.2 模型设计和模型试验 284

6.4 波浪泥沙模型试验 289

6.4.1 波浪作用下的泥沙运动模型设计 289

6.4.2 波浪泥沙模型试验 292

6.5 潮汐水流模型试验 294

6.5.1 潮汐水流物理模型设计 294

6.5.2 模型平面布置和潮汐控制方式 295

6.5.3 模型验证试验 296

6.6 潮流泥沙模型试验 297

6.6.1 泥沙运动相似 297

6.6.2 潮流泥沙模型设计 300

6.6.3 模型试验 301

7.1 海洋水文气象要素观测 303

7.1.1 风的观测 303

第7章 海洋工程环境现场测验 303

7.1.2 海浪观测 304

7.1.3 潮汐观测 304

7.1.4 海流观测 306

7.1.5 温、盐观测 309

7.1.6 海冰观测 310

7.2 岸滩演变和泥沙测验 311

7.2.1 泥沙的全潮测验 311

7.2.2 泥沙观测项目和要求 313

7.2.3 岸滩演变的地貌勘察 314

7.3 水深，地形测量 315

7.3.1 平面位（X、Y）测量 315

7.3.2 水深、地形测量范围及比例尺 316

7.3.4 测量技术 317

7.3.3 平面和高程控制 317

7.4 遥感技术和同位素测定技术的应用 318

7.4.1 海洋遥感技术 318

7.4.2 同位素测定技术在海洋泥沙运动中的应用 322

7.5 工程地质勘察和勘探 324

7.5.1 工程地质勘察 324

7.5.2 工程地质勘探 327

7.6 原体现场测验 334

7.6.1 京塘港原体观测 334

7.6.2 长江口深水航道治理工程原体观测 335

7.6.3 南洋原体实验站 335

第8章 海洋动力对海洋工程结构物的作用 338

8.1 海浪的爬高、越浪量和透射 338

8.1.1 海浪爬高理论和计算方法 338

8.1.2 斜坡堤上海浪爬高的经验公式 340

8.1.3 垂直柱与斜柱上的海浪爬高 343

8.1.4 波浪的越浪量 345

8.1.5 防波堤的波浪透射 350

8.2 波浪对直墙式建筑物的作用力 353

8.2.1 直墙上未破波波压力 353

8.2.2 直墙上破碎波作用力 358

8.2.3 不规则波波浪力 360

8.2.4 斜向波对直墙的作用力 362

8.3 波浪对斜坡堤作用的稳定性分析 363

8.3.1 斜坡堤稳定性分析一般原理和稳定性标准 363

8.3.2 规则波作用下的稳定性分析 364

8.3.3 我国《海港水文规范》对斜坡式防波堤稳定性分析 369

8.3.4 不规则波作用斜坡式防波堤的稳定性分析 372

8.4 小直径桩柱上的波浪力 374

8.4.1 小尺度桩柱上的波浪力 375

8.4.2 不规则波在小尺度桩柱上的波浪力 378

8.4.3 破碎波作用于圆桩柱上的波浪力 385

8.4.4 海洋平台撑杆上的波浪力和波浪力矩 386

8.5 大直径墩柱和潜体上的波浪力 387

8.5.1 墩柱上的波浪力 387

8.5.2 群柱和群墩上的波浪力 391

8.5.3 波浪作用在潜体上的力和力矩 392

8.6 水流和波浪—潮流对建筑物的作用 394

8.6.1 潮流、海流作用力和力矩 394

8.6.2 波浪和水流共同作用的力的力矩计算 395

8.7 风对海洋建筑物的作用 399

8.7.1 稳定风压的计算 400

8.7.2 脉动风压力 402

8.8 海冰对海洋建筑物的作用 403

8.8.1 受冰强度限制的冰压计算 404

8.8.2 层冰的弯曲力和层冰上拔力 405