工程環(huán)境海洋學(xué)復(fù)習(xí)提綱

1、工程環(huán)境海洋學(xué)復(fù)習(xí)提綱前三個題4.簡述中國沿海潮振動的組成概況P235.如何劃分潮汐、潮流類型P144，179海浪及其組成P38簡述中國海岸帶含沙量的時空分布特征P406.7.8.熱帶氣旋可以分為幾級根據(jù)中國氣象局“關(guān)于實施熱帶氣旋等級標(biāo)準(zhǔn)”GBT 19201-2006 ，熱帶氣旋9.海洋水文、氣象的基本規(guī)律及其研究1.2.3.確定性，研究隨機性，研究地域性，研究：數(shù)理：統(tǒng)計：統(tǒng)計10.海洋工程所關(guān)心的氣象要素有哪些1.物體有直接施力作用大風(fēng)過程按中心附近地面最大風(fēng)速劃分為六個等級：超強臺風(fēng)（Super TY）: 底層中心附近最大平均風(fēng)速51.0 米/秒，也即 16 級或以上強臺風(fēng)（STY）:

2、 底層中心附近最大平均風(fēng)速 41.5-50.9 米/秒，也即 14-15 級臺風(fēng)（TY）: 底層中心附近最大平均風(fēng)速 32.7-41.4 米/秒，也即 12-13 級強熱帶風(fēng)暴(STS): 底層中心附近最大平均風(fēng)速 24.5-32.6 米/秒，也即風(fēng)力 10-11 級熱帶風(fēng)暴(TS) : 底層中心附近最大平均風(fēng)速 17.2-24.4 米/秒，也即風(fēng)力 8-9 級熱帶低壓(TD) : 底層中心附近最大平均風(fēng)速 10.8-17.1 米/秒，也即風(fēng)力為 6-7 級2. 降水，直接作用，使得水位升高。強降雨還影響施工期和運營期3. 海霧，影響施工期。影響風(fēng)的因素有哪些描述風(fēng)的因素有風(fēng)速和風(fēng)向，影響因子

3、有：11.1.2.3.風(fēng)壓場。壓強梯度差、摩擦效應(yīng)、柯氏力海陸風(fēng)效應(yīng)。地形效應(yīng)。12.忽略摩擦作用，導(dǎo)出地轉(zhuǎn)風(fēng)速13.怎樣由陸地測站的風(fēng)速估計海上 10m 高度風(fēng)速14. 海霧的定義、生成過程、分類定義：海霧是海面低層大氣中一種水蒸汽凝結(jié)的天氣現(xiàn)象，霧形成的(或冰晶)必須懸浮在近海面層中， 使水平能見度小于 1 公里。因為霧能反射各種波長的光，故常呈乳白色。生成過程：海霧是在特定的海洋水文和氣象條件下形成的。低層大氣處于狀態(tài)時，水汽的增加及溫度的降低使近海面的空氣逐漸達到飽和或過飽和狀態(tài)。這時，水汽以微細鹽粒等吸濕性微粒為不斷凝結(jié)增大、成細小的、冰晶或兩者的混合物懸浮在海面以上幾米、幾十米乃至

4、幾百米低空。當(dāng)凝數(shù)量增多，使天空呈現(xiàn)灰白色、能見度進一步降低時，便形成霧。兩個過程和兩個條件霧的形成要經(jīng)過水汽的凝結(jié)和凝結(jié)成的(或冰晶)在低空積聚這樣兩個不同物理過程。在這兩個過程中還要具備兩個條件：一是在凝結(jié)時必須有一個凝聚核，如鹽粒或塵埃等，否則水汽凝結(jié)是非常的；另一個是(或冰晶)必須懸浮在近海面層中，使水平能見度小于 1 公里。要保持凝結(jié)的水汽在低空積聚，這就需要水汽凝結(jié)的霧滴(或冰晶)足夠的小。經(jīng)測量霧滴的直徑一般為 10 微米左右，比通常的雨滴要小 1000 倍左右，因此霧滴下降的速度很慢，每分鐘僅 1 厘米左右，看似好像積聚不動的狀態(tài)，所以有霧時一般風(fēng)速都很小，風(fēng)速大時霧滴很快就被

5、吹散或蒸發(fā)掉。分類：根據(jù)海霧形成的特征及所在海洋的環(huán)境特點，可將海霧分為平流霧、混合霧、輻射霧和地形霧。一、平流霧平流霧是空氣在海面水平時生成的霧。暖濕空氣移動到冷海面上空時，底層冷卻，水汽凝結(jié)形成平流冷卻霧。這種霧濃、范圍大、持續(xù)時間長，多生成于寒冷區(qū)域，春季多見于太平洋的千島群島和大西洋的紐芬蘭附近海域。我國春夏季節(jié)，東海、黃海區(qū)域的海霧多屬于這一種。冷空氣流經(jīng)暖海面時生成的霧叫平流蒸發(fā)霧，多出現(xiàn)在二、混合霧高緯度海面。混合霧是海洋上兩種溫差較大且又較潮濕的空氣混合后產(chǎn)生的霧。因風(fēng)暴活動產(chǎn)生了濕度接近或達到飽和狀態(tài)的空氣，與來自高緯度地區(qū)的冷空氣混合形成混合霧，暖季與來自低緯度地區(qū)的暖空氣

6、混合則形成暖季混合霧。三、輻射霧當(dāng)海面蒙上一層懸浮物質(zhì)或有海冰覆蓋時，夜間輻射冷卻生成的霧，稱為輻射霧。多出現(xiàn)在黎明前后， 日出后逐漸消散。在海濱、港灣和高緯度內(nèi)海，由于油污或雜質(zhì)覆蓋在海面上生成的霧，稱浮膜輻射霧； 因海水蒸發(fā)而在低空積聚的鹽粒層上形成的霧，叫鹽層輻射霧；在高緯度冰雪覆蓋的海面或巨大冰山面上形成的霧，叫冰面輻射霧。四、地形霧海面暖濕空氣在向島嶼和海岸爬升的過程中，冷卻凝結(jié)而形成的霧，稱為地形霧。如青島嶗山東南坡和舟山群島普陀山，春夏季節(jié)就經(jīng)常云霧繚繞。實際上，任何一種海霧的形成過程都不是單一的，而是多種因素綜合作用的結(jié)果。15. 海霧生成的水文氣象條件有哪些（四）大氣海霧是在

7、度性層結(jié)的大氣中產(chǎn)生和維持的。當(dāng)暖空氣到達較冷的海面時，底層通過湍流發(fā)生溫濕交換，從而使大氣層結(jié)趨向并產(chǎn)生逆溫。在此情況下，底層的水汽凝結(jié)物不易擴散的高空，使海霧保持時間持久。一旦逆溫消失，海霧隨之消散或升高為底云。（五）風(fēng)向和風(fēng)速特定的風(fēng)向、適度的是海霧生成的重要因子，只有風(fēng)才能把暖濕空氣吹到較冷的海面上，給平流霧生成創(chuàng)造條件。相反，風(fēng)向不定或風(fēng)速突然增大，會使已形成的霧消散掉，故風(fēng)向、風(fēng)速必須才能使霧保持。一般認為小于 2 級的風(fēng)，不利于霧的發(fā)展；大于 6 級的風(fēng)，因大大增加海面的動量交換，混合層增厚，水氣不能積聚在近水面，霧易消散或升為低云。24 級的風(fēng)利于平流冷卻霧的發(fā)展。此外，在海霧

8、出現(xiàn)和持續(xù)期間，若天氣有向降雨發(fā)展的趨勢，海霧易于消散；若天氣沒有明顯的改變，而只是度在強弱程度上的變化，霧消后還可能再次出現(xiàn)。16. 波浪要素有哪些波峰：波浪剖面高出靜水面的部分，其最高點稱為波峰頂； 波谷：波浪剖面低于靜水面的部分，其最低點稱為波谷底；波峰線：垂直波浪各波峰頂?shù)倪B線；波：與波峰線正交的線，即波浪方向，：相鄰波峰頂和波谷底之間的垂直距離，通常以H 表示，以m 計。在我國達 15 米的巨浪。海峽曾到波長：兩相鄰波峰頂/波谷底之間的水平距離，通常以 L 表示，的波長可達數(shù)公里。以 m 計。海浪的波長可達上百米，而周期：波浪起伏一次所需要的時間，或相鄰兩波峰頂通過空間固定點所經(jīng)歷的

9、時間間隔。通常以 T 表示，以s 計。在我國沿海波浪周期一般為 48s，曾到周期為 20s 的長浪。波陡：與波長之比，通常以表示，=H/L。海洋上常見的波陡范圍在 1/301/10 之間。波陡的倒數(shù)稱波坦。波速：波形移動的速度，通常以C 表示，C=L/T，以m/s 計。17. 如何利用上跨零點法定義波面自上而下跨過橫軸的交點稱作上跨零點，相鄰兩個上跨零點間的時間間隔稱作周期。在一個周期內(nèi)取波面的最高點作為波峰頂，波面的最低點作為波谷底，峰頂與谷底之間的垂直距離定義為。18.波浪如何分類，請至少列舉三種分類按各種不同標(biāo)準(zhǔn)有如下分類： 強制波、波、混合浪強制波：指引起波浪的擾動力持續(xù)作用于水面，波

10、動性質(zhì)依賴于擾動力性質(zhì)的波動。波：指擾動力消失后在重力作用下繼續(xù)的波浪，其性質(zhì)已完全不依賴于擾動力的性質(zhì)。混合浪：海面上遇到風(fēng)浪與風(fēng)區(qū)外來的涌浪相疊加而成的波浪。 毛細波、重力波、長周期波（按使海水水質(zhì)點在運動過程中恢復(fù)到平衡位置的復(fù)原力的性質(zhì)分類）毛細波：復(fù)原力以表面張力為主毛細波或表面張力波。重力波：當(dāng)波浪尺度較大時，水質(zhì)點恢復(fù)平衡位置的震波及船行波等。要是重力，這種波稱重力波，如風(fēng)浪、涌浪、地長周期波：指由日月引力造成的不規(guī)則波、規(guī)則波，還大洋涌浪等周期較長的波動，其復(fù)原力是重力及科氏力。不規(guī)則波：海面上接踵而來的各個波浪的波浪要素是不斷變化的，它是一種不規(guī)則的隨機現(xiàn)象，這種波稱為規(guī)則波

11、：為了便于研究波浪運動，將實際的不規(guī)則海浪系列用一個理想的各個波的波浪要素均相等的波浪系列來代替，這種理想的波浪稱為規(guī)則波。海上涌浪接近規(guī)則波。19. 波浪統(tǒng)計資料來源有哪些20.21. 給出用最小二乘法、矩法估計Gumbel 曲線方程中參數(shù)A 和B 的步驟P14122.什么是有效遵從什么分布；波面高度遵從什么分布23.兩種特征波是指什么；它們之間如何轉(zhuǎn)換24. 什么是設(shè)計波浪；我國海港工程中設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有哪些25.波向折射遵從Snell 定律式w 2 = gkthkd26.導(dǎo)出頻散gT 22p2pl g哪些gTc =thkd ； T =cthkd ； L =thkd27.2p海洋工程設(shè)計潮位28

12、.29.什么是設(shè)計高低潮位；如何進行設(shè)計高低潮位的統(tǒng)計30. 如 何 利 用 “ 短 期 同 步 差 比 法 ” 計 算 短 期 站 的 設(shè) 計 高 低 水位上式中：Ay 是擬建港口的海平面的月份訂正值，近似取鄰近一年以上驗潮站的海平面月份訂正值31.什么是高低水位；如何進行高低水位的推算高水位：采用重現(xiàn)期 50 年的極值高水位低水位：采用重現(xiàn)期 50 年的極值低水位：P148 隨機法32. 工程特征潮位一般水位的確定哪些33. 一般工程海流觀測和計算內(nèi)容觀測內(nèi)容：海流的流速和流向哪些？計算內(nèi)容：1.觀測日期的潮流最大流速。2.大、中、小潮期間的潮流平均最大流速矢量。3.海流可能最大流速計算。

13、4. 大、中、小潮期間水質(zhì)點的平均最大運移距離計算。5.潮流水質(zhì)點的可能最大距離 Lmax 計算。34. 給出二維潮流數(shù)學(xué)模型的基本方程及其條件34.什么是粒級分析及其分析35.什么是懸移質(zhì)、推移質(zhì)懸移質(zhì)：指懸浮在河道流水中、隨流水向下移動的較細的泥沙及膠質(zhì)物等，即在搬運介質(zhì)（流體）中， 由于紊流使之遠離床面在水中呈懸浮方式進行搬運的碎屑物。懸移質(zhì)通常是粘土、粉砂和細砂。推移質(zhì)：指在水流中沿河底滾動、移動、跳躍或以層移方式運動的泥沙顆粒，在運動過程中與床面泥沙（簡稱床沙）之間經(jīng)常進行交換。36.如何繪制風(fēng)浪流玫瑰圖（頻率、最大、平均）風(fēng)向頻率玫瑰圖：將收集到的多年測風(fēng)資料(4 次)分方向統(tǒng)計后

14、，用百分數(shù)表示出各風(fēng)向的出現(xiàn)頻率，并以一定比例繪在極坐標(biāo)上。零級風(fēng)（無風(fēng)）可用一個以無風(fēng)頻率為半徑，以極坐標(biāo)原點為圓心的空心圓表示，或直接用數(shù)字標(biāo)出。最大風(fēng)速玫瑰：從多年的觀測資料中找出各個成。多年內(nèi)的最大風(fēng)速，以一定比例繪于極坐標(biāo)上而每間隔 0.5-1.0m波浪玫瑰圖：統(tǒng)計整理海區(qū)多年的波浪觀測資料，先將或周期分級，一般為一級，周期每間隔 1s 為一級，然后從月報表中統(tǒng)計各項各級或周期的出現(xiàn)次數(shù)，并除以統(tǒng)計期間的總觀測次數(shù)，即得頻率。用棒狀線代表尺度和頻率，并標(biāo)在相應(yīng)的。流的玫瑰圖。發(fā)揮。一個意思。37.什么是重現(xiàn)期及其數(shù)學(xué)描述波浪重現(xiàn)期是指某一特定的波列平均多少年出現(xiàn)一次，它代表波浪要素的

15、長期統(tǒng)計分布規(guī)律，重現(xiàn)期僅是一個平均概念，比如采用 50 年一遇的設(shè)計波浪，并不等于 50 年內(nèi)出現(xiàn)比它更大的波浪。重現(xiàn)期的計算：對年極值高水位按遞減序列統(tǒng)計，對年極值低水位按遞增序列統(tǒng)計，總數(shù) n 年的年數(shù)序列第m 個極值水位h 的經(jīng)驗頻率p=(m/(n+1)*100%，對應(yīng)的重現(xiàn)期T=100/p38.海洋工程常用的極值推算有哪些，如何推算？39.40.給出繞流阻力和慣性力的計算方程及各項的物理意義給出Morison 方程及其適用范圍，并用其導(dǎo)出作用在長度小樁柱上的波浪力方程？未破碎波浪對圓形、方形、長寬比 a/b<=1.5 的矩形斷面的垂直樁柱體的作用，當(dāng)樁體直徑D（或垂直于波向的寬度b）與波長之比（D/L）或（b/L）小于 0.2為小尺度樁柱，可以不考慮樁柱對波場的影響，通常按公式計算波浪力。小尺度樁柱上的波浪力由速度力和慣性力兩部分組成，波浪作用于長直樁柱上的波浪力p(t)為：;，其中，D 為柱體的直徑，其中，為慣性力系數(shù)，為水重度。淺水波浪要素的計算41.深水:;淺水：C=; L=(d 為水深，c 波速，L 波長)=波浪由深水傳入淺水，H/(淺水系數(shù))求比例再查表，求波浪要素。42.風(fēng)級數(shù)和風(fēng)速的換算風(fēng)級