海結(jié)原理(7)-海洋環(huán)境

1、海洋環(huán)境(hi yn hun jn)概述船舶(chunb)工程學(xué)院陳明海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)原理講義（7）共四十頁1 海洋環(huán)境(hi yn hun jn)概況地球上海洋(hiyng)71，陸地29% 。海洋(hiyng)平均深3800m,最深處11524m；陸地平均海拔840m，最高處8840m。共四十頁2 海底(hi d)海平面海洋(hiyng)海山海溝中央海脊粘土、海泥海山隆坡（1:20)泥土陸架（1:20)沙、砂礫最高潮位最低潮位海濱（岸）共四十頁3 海水物理(wl)特征共四十頁海水中可溶物的總量稱為鹽度，鹽度用每千克海水所含全部固體的可數(shù)定義，海水平均鹽度為35，一般表示(biosh)為 35

2、 0/00 。密度f (鹽度，溫度，壓力或深度)表示海水密度一般用：海洋探測要繪制：等溫線、等鹽度線、等密度線、等深度線等。聲速f (鹽度，溫度，深度)電磁波被海水吸收很快，包括可見光。共四十頁4 海流(hili)東 x北 y下 z共四十頁壓力梯度科氏力引力(ynl)離心力垂直分力并入引力z方向上，水平(shupng)分力忽略。動力學(xué)方程共四十頁動力方程(fngchng)分量表達(dá)式連續(xù)(linx)方程：不可壓縮流體的連續(xù)方程：共四十頁5 潮汐(chox)由月亮、太陽和其他天體作用于地球的引力引起的周期性的水體漲落稱為潮汐。大多數(shù)海圖標(biāo)識的深度是平均低潮時(shí)候的值。潮差，潮汐周期影響潮汐的因素：地

3、球不是(b shi)規(guī)則球體、月球橢圓軌道有近地點(diǎn)和原地點(diǎn)、月球軌道面與地球軌道面相傾斜、地球自轉(zhuǎn)軸與其軌道面相傾斜等150個(gè)因素。半日潮全日潮混合潮潮汐日 24.84小時(shí)，也叫太陰日共四十頁6 海洋(hiyng)測量 用一套獨(dú)特的儀器測量 海洋特性， 這些特性對海洋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。物理特性為系統(tǒng)建立分析模型；環(huán)境監(jiān)測以保護(hù)環(huán)境。測量儀器：流速計(jì)、風(fēng)速計(jì)、潮波壓力計(jì)、多參數(shù)探測儀、應(yīng)變計(jì)、測力計(jì)、加速(ji s)計(jì)、激光系統(tǒng)、海水取樣器、電熱調(diào)節(jié)器、聲學(xué)系統(tǒng)。共四十頁7 海洋測量的儀器(yq)特征通常(tngchng)包括：換能器(傳感器)、信號調(diào)節(jié)裝置、讀出器(顯示設(shè)備)。儀器特征：精確

4、、靈敏、堅(jiān)固、耐用、方便、簡單、省錢、易掌握。精確性：誤差、敏感、可重復(fù)。共四十頁8 海洋(hiyng)溫度測量溫度測量是探測海洋的熱狀態(tài)。最有影響的溫度范圍：2度40度。深海測量：河口海岸：氣象(qxing)測量：液體溫度計(jì)液體熱脹冷縮指針移動。共四十頁海水深度溫度(wnd)自動記錄儀：液體(yt)溫度計(jì)壓力感應(yīng)測深計(jì)共四十頁電阻式溫度計(jì)熱敏電阻：鉑、銅、鎳、半導(dǎo)體。電阻隨溫度(wnd)變化。熱敏電阻(r mn din z)溫度計(jì)速度時(shí)間深度計(jì)共四十頁頻率(pnl)溫度計(jì)：石英晶體的共振頻率隨溫度變換 。穩(wěn)定精確、容易輸入計(jì)算機(jī)。紅外線溫度計(jì)：用于飛機(jī)、衛(wèi)星，精度略低、但能在短時(shí)間內(nèi)覆蓋大范

5、圍面積。共四十頁9 深度(shnd)測量聲學(xué)測量：聲速(shn s)、用時(shí)算出深度。聲速f(鹽度，溫度)纜繩測量法：纜繩長度角度共四十頁壓力(yl)測深原理：壓力(應(yīng)變計(jì)、線性壓差(y ch)變壓器、可變頻振蕩器、電位器光電管)電信號壓力半導(dǎo)體材料電信號無液氣壓計(jì)(壓力)線性壓差變壓器(電信號)矛盾：測量精度 測量范圍共四十頁10 鹽度(yn d)測量鹽度(yn d)：深海測量精度要求：海岸測量精度要求：鹽度和含氯量關(guān)系：共四十頁鹽度(yn d)和電導(dǎo)率的關(guān)系：電導(dǎo)率標(biāo)識海水的鹽度。測量(cling)電導(dǎo)率 得到海水鹽度電導(dǎo)率測量儀：電極 電解槽電極：簡單容易腐蝕電解槽：精度好，無腐蝕，復(fù)雜、

6、昂貴共四十頁11 多參數(shù)(cnsh)測量儀電導(dǎo)率(鹽度)、溫度(wnd)、深度。其它如：含氧量、 pH值、混濁度、氧化還原電動勢、流速、聲速。共四十頁12 水流(shuli)流速計(jì)間接測量：測量地球磁場內(nèi)運(yùn)動(yndng)的導(dǎo)體的電位差-磁流計(jì)。直接測量：拉格朗日法測量漂流物。歐拉法儀器固定，測量流過 儀器水流。敞水螺旋槳、測流磁性傳感轉(zhuǎn)子、導(dǎo)管螺旋槳，聲波多普勒流速計(jì)共四十頁13 海水采樣器 沉積物取樣器共四十頁14 海浪對海岸演變(ynbin)的影響海浪沖刷及水深改變對海岸的影響：使海岸變淺、變曲折(qzh)。海岸線發(fā)生的泥沙輸移會影響海灘的侵蝕和淤積。共四十頁15 典型(dinxng)的

7、海灘和海岸海灘可以吸收波浪能量，保護(hù)(boh)海岸。共四十頁15 風(fēng)暴(fngbo)潮流對海灘和沙丘的影響共四十頁17 海灘侵蝕的自然原因(yunyn)和人為原因(yunyn)沿岸(yn n)漂沙：沿岸(yn n)、離向岸兩個(gè)方向。共四十頁18 用于保護(hù)(boh)海岸的海岸結(jié)構(gòu)物共四十頁19.1 防波堤可以與海岸相連，也可以離岸在海中。能夠(nnggu)保護(hù)海濱、港口、泊地、或港池免遭海浪沖擊。類型：拋石防波堤、網(wǎng)格式鋼板樁防波堤、板樁防波堤、瀝青灌漿石塊防波堤、混凝土沉箱防波堤。共四十頁防波堤共四十頁19. 2 突堤建于河口或海潮入口處，穩(wěn)定進(jìn)港(jn n)航道及防止沿岸物質(zhì)回淤。拋石由大小

8、不同的石塊建成，堤面覆蓋大塊粗石或人工護(hù)面塊體。板樁突堤由木料、鋼材或混凝土板樁構(gòu)成圍墻體，其中用石塊或泥沙填充。共四十頁突堤共四十頁19.3 丁壩(dngb)丁壩通常建于海灘上并與海灘垂直。建丁壩的目的是保護(hù)(boh)海灘上的沉積物并減緩侵蝕。丁壩的類型有木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、拋石及瀝青丁壩。共四十頁丁壩(dngb)共四十頁19.4 海堤(hi d)、護(hù)岸及岸壁 這些結(jié)構(gòu)物用來分隔陸地與水域，以避免侵蝕和主要由海浪作用引起的其它破壞。海堤：一種承受風(fēng)暴引起的全部作用力的大型結(jié)構(gòu)物。護(hù)岸：尺寸要小得多，其作用是在不太惡劣的海浪條件(tiojin)下保護(hù)岸邊物質(zhì)。岸壁：保護(hù)海岸線和航道免受

9、海流和較小波浪的侵蝕。共四十頁海堤(hi d)共四十頁板樁護(hù)岸(h n)共四十頁塊體(kui t)岸壁共四十頁19.5 填沙護(hù)灘和海灘(hitn)修復(fù)海灘的保護(hù)和修復(fù)通常通過陸地輸送物質(zhì)或通過直接(zhji)使用挖泥船泵出挖掘的沉積物來實(shí)現(xiàn)。共四十頁共四十頁內(nèi)容摘要海洋環(huán)境概述。船舶工程學(xué)院陳明。密度f (鹽度，溫度，壓力或深度)。聲速(shn s)f (鹽度，溫度，深度)。最有影響的溫度范圍：2度40度。無液氣壓計(jì)(壓力)線性壓差變壓器(電信號)。電解槽：精度好，無腐蝕，復(fù)雜、昂貴。歐拉法儀器固定，測量流過 儀器水流。海浪沖刷及水深改變對海岸的影響：使海岸變淺、變曲折。17 海灘侵蝕的自然原因和人