【正文】 —— 以正切雙曲線函數(shù)表示的淺水因子。 Ld?2波浪由深水傳入淺水后，周期不變 根據(jù)波浪行進(jìn)海岸時(shí)的變化，對于坡岸較緩的海灘，近岸水域按不同水深可分為：深水區(qū)、淺水區(qū)、擊岸波區(qū)及岸邊區(qū)。 表示波浪破碎處水深，對應(yīng)的波高稱為破碎波高，用 表示。 bd bH 第六章 海浪 → (2) 海浪觀測 1/1 ? 波浪觀測的方法 海浪觀測的項(xiàng)目 海況 波型 波向 波高 周期 風(fēng)速 風(fēng)向 水深 岸用光學(xué) 測波儀 遙測重力 測波儀 壓力式 測波儀 第六章 海浪 → (3) 海浪要素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 1/2 ? 固定點(diǎn)波高和周期的統(tǒng)計(jì)分布 ? 相鄰的兩個(gè)上跨零點(diǎn)（或下跨零點(diǎn)）間的時(shí)間間隔為周期，平均值為平均周期。 ? 固定點(diǎn)波高和周期的理論分布函數(shù) ? 波高與波長的理論分布函數(shù) ? 周期的理論分布函數(shù) ? 波高與周期的聯(lián)合分布 海浪要素統(tǒng)計(jì)規(guī)律 ? 兩種特征波及其相互關(guān)系 ? 特征波波高的兩種表示方法 ? 兩種特征波高的相互關(guān)系 ? 與某一累積頻率波高對應(yīng)的特征周期 ? 我國海港工程設(shè)計(jì)波浪的波列累積頻率標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)波浪 指在海港工程設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)各類建筑物和他們的各個(gè)部分時(shí)所選用的波浪要素。 波浪重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn) 波列累積頻率標(biāo)準(zhǔn) 第六章 海浪 → (3) 海浪要素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 2/2 ? 波高與波長的理論分布函數(shù) 假定：復(fù)雜的海岸是由多個(gè)振幅不等、頻率不等、位相錯(cuò)置的簡諧波疊加，每個(gè)簡諧波稱為組成波。 ? ? ? ?nnnnnn tat ???? ??? ?????? 11co s波面方程： ? 波面在靜水面以上的高度 na組成波的振幅、圓頻率 n?n?組成波的初位相 概率密度函數(shù)： 由李雅普諾夫定理得 ? ????????????????? 22 4e x p2 HHHHHf ??將上式從 H積分到 ，得分布函數(shù)： ????????????????????H HHdHHfHF 24e x p)()( ?在工程設(shè)計(jì)中，往往是對應(yīng)于指定累積頻率 F％的波高 以上僅適用于深水區(qū)，當(dāng)波浪由深水逐漸傳向淺水區(qū)時(shí)，波高的分布規(guī)律發(fā)生變化，水深 d開始影響波高的分布。 令 21**1ln)21(4HF FHHH???????????平均波高 是各種累積率波高的換算媒介，是一種常用的特征波高。 ? 特征波波高的兩種表示方法 ? 波列中選取某一累積頻率對應(yīng)的波高作為特征波高，即 %FHH? 所謂部分大波的平均波高作為特征波高。將波列中的波高由大到小依次排列，其中最大的 P部分波高的平均值就為特征波高。 顯著波高 有效波高 第六章 海浪 → (4) 海浪譜基礎(chǔ)知識(shí) 1/3 ? 海浪譜的概念 ? 海浪是一種十分復(fù)雜的流體運(yùn)用，用簡單的規(guī)則波動(dòng)不能充分說明，統(tǒng)計(jì)規(guī)律也只能反映它外在的表現(xiàn)的規(guī)律，而不能說明內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步研究波浪，提出海浪譜的概念。海浪譜揭示海浪內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其能量分布。 為波譜，由于它反映能量密度，稱為能譜，又由于它給出能量相對于頻率的分布，稱頻譜。 第六章 海浪 → (4) 海浪譜基礎(chǔ)知識(shí) 2/3 令 為頻率的某一函數(shù) 我們研究 此式表示波浪能量相對于組成波頻率的分布。當(dāng) 為 1，表示單位頻率間隔內(nèi)的能量，即能量密度。 海浪總能量 ? 海浪譜形式舉例 常見形式 ? ? ?????? ?? qp BAS ??? e x p勞曼譜 皮爾遜－莫斯柯維奇（ P－ M）譜 JONSWAP譜 勃列斯奈德－光易譜 文圣常譜 第六章 海浪 → (4) 海浪譜基礎(chǔ)知識(shí) 3/3 第六章 海浪 → (5) 根據(jù)海浪觀測推算設(shè)計(jì)波浪 1/3 推求重現(xiàn)期 設(shè)計(jì)波浪的方法 直接推算方法 間接推算方法 ? 我國海港工程設(shè)計(jì)波浪的重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn) ? 用概率論方法來推求按某一重現(xiàn)期設(shè)計(jì)波浪設(shè)計(jì)的建筑物在使用年限內(nèi)可能遭受破壞的概率，稱為危險(xiǎn)率（遭遇概率），以 q表示。 ? 在 m年中出現(xiàn)的波浪均小于 Hp的概率為 F，稱為安全率。 mPF )1( ??? 既考慮工程使用年限（工程壽命） m，又指定在使用年限內(nèi)工程的破壞風(fēng)險(xiǎn)，則可推得所需要的設(shè)計(jì)波浪重現(xiàn)期 T。 第六章 海浪 → (5) 根據(jù)海浪觀測推算設(shè)計(jì)波浪 2/3 ? 利用長期測波資料推算設(shè)計(jì)波浪 ? 我國港口工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)筑港工程所在地或者附近的海區(qū)有較長期的（ 20年以上）波浪實(shí)測資料時(shí)，可以用分方向的年最大波高（以某一特征波表示）組成系列進(jìn)行分析，以確定各方向不同重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)波浪。 ? 利用短期（ 1～ 3年）測波資料推算設(shè)計(jì)波浪 ? 與設(shè)計(jì)波高相對應(yīng)的設(shè)計(jì)周期的推算方法 第六章 海浪 → (5) 根據(jù)海浪觀測推算設(shè)計(jì)波浪 3/3 第七章 潮汐 第七章 潮汐 1）潮汐現(xiàn)象及其成因 2）潮位觀測與潮汐預(yù)報(bào) 3）海岸工程設(shè)計(jì)潮位推算 第七章 潮汐 → (1) 潮汐現(xiàn)象及其成因 1/4 地球上不同海域離地球和太陽的相對位置不同，所受到的引力有所差異，從而導(dǎo)致地球上海水的相對運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生潮汐的 成因 臺(tái)風(fēng)、寒潮等天氣系統(tǒng)帶來大風(fēng)或氣壓劇變，這也能引起海面水位異常升降。 風(fēng)暴潮 ? 與潮汐現(xiàn)象有關(guān)的天文知識(shí) 所需了解概念 天球 視運(yùn)動(dòng) 黃道面 白道面 赤經(jīng)和赤緯 天頂距 子午圈 時(shí)角 中天 太陽的視運(yùn)動(dòng) 月球的視運(yùn)動(dòng) 第七章 潮汐 → (1) 潮汐現(xiàn)象及其成因 2/4 ? 潮汐現(xiàn)象 在月球、太陽和其他天體引潮力的作用下，地表海水發(fā)生周期性運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象為 潮汐 ，它包括海面周期性的垂直漲落運(yùn)動(dòng)和海水周期性的水平進(jìn)退流動(dòng)。習(xí)慣上，前者稱為 潮汐 ，后者為 潮流 。 ? 潮位過程線 ? 潮汐類型 半日潮 日潮 混和潮 第七章 潮汐 → (1) 潮汐現(xiàn)象及其成因 3/4 ? 引潮力及潮汐成因 牛頓 Newton 牛頓潮汐靜力學(xué)理論（平衡潮理論） 萬有引力 拉普拉斯 Laplace 潮汐動(dòng)力學(xué)理論 強(qiáng)迫振動(dòng) 第七章 潮汐 → (1) 潮汐現(xiàn)象及其成因 4/4 第七章 潮汐 → (2) 潮位觀測與潮汐預(yù)報(bào) 1/2 ? 潮位觀測 近岸潮汐的變化不但與引潮力有關(guān)，還受到水文氣象因素、海岸形態(tài)以及水下地形等影響，各地的差異甚大。 ? 按我國 《 港口工程技術(shù)規(guī)范 》 規(guī)定，港口工程建設(shè)需要 20年以上的實(shí)測潮位資料。 ? 對于遠(yuǎn)離驗(yàn)潮站的新建港口也必須至少具有 1年以上的實(shí)測潮位資料。 水位＝水尺讀數(shù)＋水尺零點(diǎn)高程 ? 潮汐分析預(yù)報(bào) 氣象 分潮 淺水 分潮 天文 分潮 調(diào)和 分析 第七章 潮汐 → (2) 潮位觀測與潮汐預(yù)報(bào) 2/2 第七章 潮汐 → (3) 海岸工程設(shè)計(jì)潮位推算 1/2 平均海平面 ? 基準(zhǔn)面和特準(zhǔn)潮位 半潮面 理論深度基準(zhǔn)面 潮高基準(zhǔn)面 當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn) 特征潮位 最高（低）潮位 平均最高（低）潮位 平均大潮高（低）潮位 平均小潮高（低）潮位 ? 設(shè)計(jì)潮位的推算 設(shè)計(jì) 高潮位 設(shè)計(jì) 低潮位 極端 高潮位 極端 低潮位 第七章 潮汐 → (3) 海岸工程設(shè)計(jì)潮位推算 2/2 謝 謝 END 2022年 6月