河流与海岸动力学教学大纲.doc

《河流与海岸动力学》课程教学大纲学时数:45学分: 3 课程性质: 专业课适用专业: 港口工程技术连云港职业技术学院建工院部2011年2月25日一、本课程的性质、地位、作用以及与其它相关课程内容的联系海岸动力学是港口工程技术专业的一门重要专业基础课,是学****水运工程规划、港口工程和海岸工程等专业课的先修课程。二、本课程的教学目标海岸动力学是港口航道海岸工程专业的一门重要专业基础课。其主要任务是要使学生认识与掌握海岸动力因子基本理论及其运动变化规律、海岸动力引起的泥沙运动;泥沙运动引起的相应的岩滩演变规律。使学生在港口选址,港口及航道的淤积及海岸变形方面有一定的基础认识,为研究港口及航道的回淤规律打下了一定的基础。本课程的基本要求:1、掌握海岸动力因素主要是波浪、潮流与近岸波浪流的基本理论以及它们在海岸地区的变化规律。2、掌握在波浪作用下的泥沙运动基本规律,初步掌握波浪或波流共同作用下输砂率的估算方法。3、掌握海滩上泥沙运动的基本规律及其对海岸变化,港口及航道淤积的影响。4、初步了解淤泥质海岸泥沙运动的规律及估算港口及航道回淤量的方法。三、教学内容和基本要求第一章、绪论着重说明泥沙问题对港口工程的重要性。说明海岸动力因素与泥沙运动的相互关系。第二章、波浪理论重点是线性波理论,对线性波理论的各环节都要讲清,但不作推导,二阶斯托克斯波着重讲波浪的非线性影响。其他波浪理论仅作简要介绍。第三章、波浪的传播、变形与破碎重点是波浪在浅水中传播时各波要素的变化,使学生掌握求任意水深处波高、波长、波速、波向角的方法。波浪在浅水中的底部摩阻力及在海滩上的破碎对于泥沙运动都是基本知识,也要讲清楚。要使学生掌握求破波要素的方法。第四章、潮汐与潮流潮汐成因可作简单介绍。着重介绍浅海中的潮波运动,用自由潮波的运动方程来解释旋转潮波与旋转潮流的成因,使学生对浅海潮波潮流的特性有所了解。对潮流的数学模型仅作一般介绍,以扩大学生的视野,可用具体例子说明潮流模型在港口工程中的应用。第五章、岸波浪流重点是沿岸流。辐射应力、波浪的增减水、近岸波浪流系的微分方程式都是推导沿岸流公式的基础知识,着重讲物理现象及概念,公式推导从简。第六章、波浪作用下的泥沙运动重点是推移质与悬移质输沙率,突出“波浪作用”的特点。但由于河流动力学中的常用公式与海岸动力学中的常用公式往往难以衔接,有些方法,如能量输沙原理又不得不从单向水流的情况讲起。关于波流共同作用下的输沙率,除在推移质输沙率中都有相应的处理办法外,着重提一下摩阻流速修正的方法。第七章、海滩上的泥沙运动与岸线变形突出泥沙的横向运动与纵向运动两条主线,尤以纵向运动为重点。横向运动着重将剖面形状的变化。纵向运动着重将岸线形状的变化。同时要讲清动力平衡的概念。可结合海岸的地形地貌、海岸变形、海港与航道的淤积作生动的讲解。沿岸输沙率公式中重点是波能流法。第八章、淤泥质海岸的泥沙运动对岸线变形的数学模型可作较具体的介绍。这种模型比较简单便于讲解,目的是使学生对数学模型这种方法有比较实际的了解。限于目前学科水平,对淤泥质海岸泥沙运动规律还不可能作系统的叙述。本章重点讲述细颗粒泥沙的特性及其运动特点。并对我国工程中实际应用的有关淤泥质海岸港口及航道淤积量的估算方法作一介绍。四、教学重点和难点第一章、绪论重点:泥沙问题对港口工程的重要性。难点:海岸动力因素与泥沙运动的