滨海水文

研究海岸带水域中海水的各种运动

滨海水文是研究海岸带水域中海水的各种运动，包括海浪、潮汐、近岸流及泥沙运动的特征、分布及变化规律。

基本内容

研究海岸带水域中海水的各种运动，包括海浪、潮汐、近岸流及泥沙运动的特征、分布及变化规律。海岸带是指陆地与海洋相互作用、相互交界的地带。按地貌分类，包括海湾、河口、海滩等边缘海区。海岸带自陆地向海分为海岸、潮间带和水下岸坡三部分。海岸是高潮线以上狭窄的陆上地带，它的陆向岸线是波浪作用的上限。潮间带是界于高潮线与低潮线之间，在高潮时淹没，低潮时露出的交替地带。水下岸坡是低潮线以下直至波浪的有效作用于海底的下限地带。一般海滨地区，波浪有效作用的下限水深可达-20～-40米左右。海岸带受潮汐升降和风暴的作用，能发生移动，在垂直方向海面的升降幅度可达10～15米，在水平方向的进退有时可达几十公里。

海浪也称波浪，是海洋中复杂的波动现象，引起的原因很多，如风、大气压力、海底地震等。海浪一般是指由风引起的风浪，风停止或减弱、转向后产生的涌浪以及涌浪传向海岸时所形成的近岸波的统称。海浪的特征以波高、波长、周期、波速等要素表示。风浪的大小取决于风速、风时、风区等因素。中国沿海海浪盛行浪向和盛行风向较为一致，冬春季多北向浪，夏秋季多南向浪。波高，北部小南部大，渤海沿岸约为0.3～0.6米,渤海海峡、黄海沿岸为0.6米,南海沿岸为1.0米；在台风、寒潮的强风作用下,渤海海峡曾出现8.0米大浪，台湾海峡9.5米，南海沿岸最高达9.8米。当海浪由外海向近岸传播中，由于地形变化而引起折射、绕射、反射的影响，波浪发生变化到一定水深后，波陡（波高与波长之比）迅速增大，最后卷倒或崩塌而破碎，并产生波浪流，因此，波浪在浅水地区变化极为复杂。

海浪具有巨大的能量，对海岸的侵蚀非常厉害，可击毁海洋工程，掀起海底泥沙冲动海滩卵石，淘刷岸滩，击落表层岩块,因此,对港口工程建筑物的使用年限、安全度计算和海岸保护等有十分重要的意义。海岸工程中有关波浪要素的推算，波浪对海工建筑物的作用，以及折射、绕射、反射等计算，一般采用随机波理论，并通过物理模型和数学模型等方法验证。

主要特征

潮汐海水在月球和太阳引潮力的作用下产生的周期性运动，包括海面周期性垂直涨落（称天文潮）以及海水周期性的水平流动（称潮流）。潮汐以潮高、潮差、历时、间隙等表示其特征。潮汐在大洋中较弱，潮差不超过1米,在近岸表现十分显著。由于台风、寒潮等灾害性天气系统带来大风，气压剧变，引起潮位异常上升现象，称风暴潮。中国是世界上多风暴潮灾害的国家之一。风暴潮引起增水相当可观，是海岸工程中不可忽视的水文资料，中国北部海区，一般受冬季寒潮大风，春、秋季冷空气和气旋配合的大风影响，形成强大的寒潮、气旋型风暴潮,如莱州湾羊角沟于1969年4月曾出现3.55米的增水。东海、南海多台风影响形成台风暴潮，如雷州半岛1980年7号台风引起5.94米特大增水。

潮汐资料无论对海港工程的规划、设计和施工都是必须掌握的水文数据之一，而海岸工程中有关乘潮水位、设计水位、校核水位、潮汐预报、风暴潮的计算，目前广泛采用电子计算机进行。

海流具有相对稳定速度的海水流动。按其成因可分为漂流、风海流、梯度流、补偿流和潮流。在近岸主要是潮流以及江河径流、波浪破碎和地理因素等原因而产生的流动。海流以流向、流速表示其特征，近岸水域的海流由于受外洋流和近岸流的影响，流系十分复杂。夏季，在中国沿岸大江口，由于淡水堆积，形成梯度流，也称沿岸流。它的消长变化和江河入海径流量及季风有密切的关系，流速一般较弱。潮流是一种周期性的水平移动，潮流和潮汐一样，具有全日型、半日型和混合型。由于受地形影响显著，又可分为往复流和回转流。潮流为全日型回转流，流速不大。

海流在海岸工程中有十分重要的作用，有关港址选择，水工建筑物和航道布置，抛泥区选择，水流力和船舶系泊力的确定以及沿岸泥沙冲淤等问题，均与海流有密切关系。海岸工程中通常把实测海流减掉周期性潮流后剩余的流动称为余流。余流是海岸带各种水流共同作用的综合性流，它标志水体最终运动的方向。

泥沙运动海岸底质在波浪、潮汐、近岸海流、风等动力因素作用下产生的运动，泥沙运动通常发生在沙质海岸和淤泥质海岸，运动可分为：悬移运动、推移运动和底部流移运动。泥沙运动方向有沿岸的纵向运动和垂直于海岸线的横向运动。泥沙粒径、含沙量、含盐度和沿岸输沙率是研究泥沙运动的主要特征参数，有关航道、港内水域淤积量、防波堤拦沙量等计算都必须考虑这些参数。

泥沙运动决定着海岸演变的全过程，它与海岸工程、港口建设、航道维护有十分密切的关系。关于这方面的研究，一般采用实地观测、理论分析、物理模型和数学模型试验，以及放射性示踪技术，利用卫星照片进行相关模拟等手段。

展望海滨是国防的屏障，蕴藏着丰富的自然资源，是人类活动最频繁的场所,在距海岸200公里的地区集中了世界人口的一半，百万人以上的港口和城市占73%。海滨地区各种地质因素作用显著,水文特征变化复杂,为了给海岸工程规划、建设提供可靠的依据，建立海滨水文观测网，认真进行水文观测（包括潮汐、海流、波浪、水温、盐度、含沙量、冰况等）、长期积累水文资料,分析、整理、研究水文现象的分布及其变化规律，是海岸工程勘测中重要的组成部分，也是海洋物理、海洋生物等学科所关注的一门科学。

参考书目

文圣常、余宙文：《海浪理论与计算原理》，第 1版，科学出版社，北京，1984。

陈宗镛：《潮汐学》,第1版,科学出版社,北京，1980。

薛鸿超等：《海岸动力学》，人民交通出版社，北京，1980。

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