工程水文学
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课程评价
spContent=随着我国社会经济进入高质量、常态化发展阶段,人们对工程建设和防护方式提出了新要求。工程水文学正是为实现这一要求而设置的课程,通过本课程的学习河川水文、海洋水文两大部分的基础知识,推求安全可靠、经济合理的设计参数,为我国的水利工程、海洋海岸工程建设服务。热烈欢迎广大同学、同仁参加。
—— 课程团队
课程概述

       工程水文学作为港口航道及海岸专业的“专业基础课”,前置课程为《海岸动力学》和《水文统计学》等基础课程,涉及到陆地水文和海洋水文两大部分。河川水文部分主要包括河川水文基础知识、河川水文测验、水文统计基础知识、河道工程设计水位及流量推求,该部分又涵盖设计洪水和通航水位等内容;海洋(海岸)水文部分主要包括波浪、潮汐、近岸海流等海洋三大动力因素,其中波浪部分的内容相对较多,涉及到海浪要素与分类、风况和海况的基础知识、海浪要素的统计规律、海浪谱的基础知识、设计波浪要素的推求、风成浪的计算、近岸波浪浅水变形计算以及港内波高分布计算等。这些知识一方面是高年级的专业课程学习中必须具备的知识,同时也是毕业后在港口、航道及海岸工程的规划、设计、施工的工作中经常涉及到的知识内容。

       本课程与大学一二年级学习的数学、物理等基础课程比较,其系统性较弱,而且涉及的知识面相对较宽,既有陆地的气象、降雨、河流等基本概念,又有海洋中的波浪潮汐潮流等基本概念。同时,对于数理基础知识要求较高,一方面要与海浪的不规则性,必须从统计含义上定义“特征波高”,探讨其分布规律,着重掌握各种特征波高的定义及其差异性,理解各种特征波高在工程上的实际“用途”;另一方面,由于台风等恶劣天气的随机性,波浪存在长期的分布规律,结合波高定义及其分布规律,理解一个“波例”(一个波浪过程)的波高分布(短期分布),与不同“波例”之间的长期分布规律的差异;概念上较为“抽象”,理解起来有一定的难度。近岸波浪的传播变形问题,,至于潮汐、潮流方面,既要涉及到天体运动等天文学方面的基础知识,又要涉及到地形地貌与潮波相互作用等方面的知识。

        总之,本课程涉及知识面广,数理知识要求高,只有认真学习,细心琢磨,才能掌握其精髓,灵活之应用。


授课目标

1、通过本课程的学习,对工程建设必须要的河川水文、海洋水文的知识有一个总体的了解和认识;

2、作为港口海岸及近海工程及其相近工程专业,本课程是必修课之一。通过学习要求掌握在水利工程、港口工程、海岸工程的设计中的基础知识;

3、通过本课程的学习,能够熟练利用历史实测资料,推求安全可靠、经济合理的设计参数;

4、通过本课程的学习,具备在今后的港口、航道及海岸工程的规划、设计、施工工作中储备必要的基础知识、技术技能和继续学习的能力。


课程大纲
预备知识

1、系统学习过高等数学、概率与统计、河流动力学、海岸动力学、港口工程导论等前置课程;

2、具备一定的风、雨、雾等气象基础知识,同时具有较好的波浪、潮汐潮流、海流的基本理论及其传播变形的基础知识;

3、具备较好的分析计算能力和一定的数学模型基础知识。

参考资料

中文教材和业内规范参考资料

1.     邱大洪. (2011). 工程水文学 (第四版). 人民交通出版社.

2.     冯卫兵 (2005). 海洋工程水文学. 河海大学.

3.     中华人民共和国交通运输部,《港口与航道水文规范》(JTS145-2015),2015.

4.     中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《内河通航标准》(GB50139-2014),2014.

5.     中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),2013.

6.     中华人民共和国交通运输部,《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTS235-2016),2016.

7.     中华人民共和国交通运输部,《波浪模型试验规程》(JTJ/T234-2001),2001.

8.     中华人民共和国水利部,《河工模型试验规程》(SL 99-2012),2012.

9.     中华人民共和国交通运输部,《海港总体设计规范》(JTS165-2013),2013.

10.  中华人民共和国交通运输部,《河港工程总体设计规范》(JTJ212-2006),2006.

11.  黄祖珂 黄磊,《潮汐计算与原理》,中国海洋大学出版社,2005年.

      12. 朱建荣,《海洋数值计算方法和数值模式》, 海洋出版社,2003年.

      13. 方国洪等,《潮汐和潮流的分析和预报》, 海洋出版社,1986年.

      14. 陈宗镛,《潮汐学》, 科学出版社,1980年.


 

 

英文书参考资料:

1.     Phillips, O. M. 1977 The dynamics of the upper ocean, 2nd edition. Cambridge University Press.

2.     Mei, C. C., Stiassnie, M. & Yue, D. K.-P. 2005 Theory and applications of ocean surface waves. Advanced Series on Ocean Engineering 23. World Scientific.

3.     Svendsen, I. A. 2006 Introduction to nearshore hydrodynamics. Advanced

Series on Ocean Engineering 24. World Scientific.