海洋工程水文，是一門為海洋工程規劃、設計、施工、管理、運行、決策提供水文依據的學科。
基本介紹
- 中文名：海洋工程水文
- 外文名：engineering oceanology
- 研究範圍：主要在海岸帶和近海
- 概括：波浪是海洋環境最突出的動力因素
概述,研究範圍,研究方法,
概述
海洋工程水文研究與海洋開發和海洋工程建設有關的水文問題。如研究海水運動(波浪、潮汐、、、等)、海水物理性質（溫度、鹽度、密度等）以及其他水文現象（泥沙運動、冰凌等）的變化規律和推算方法。為規劃與設計工程建築物、研究工程建造後對所在海域水文條件的影響提供基礎數據。
研究範圍
海洋工程水文研究的範圍，目前主要在海岸帶和近海。淺海區域的海洋水文條件十分複雜，常給海洋工程建設帶來很大困難。其中防浪掩護和泥沙淤積等問題，常成為建設中的技術關鍵。
潮汐引起的海面周期性升降幅度一般為幾米，最大達十幾米；風暴引起的增水最高可達5～6米；海嘯引起的異常增水值可達10米以上，甚至幾十米。在確定海洋工程建築物設計高程時必須予以考慮。通過現場觀測和理論分析，研究潮汐、風暴潮、海嘯的變化規律，可獲取與深度基準面，最高潮位、平均大潮高潮位、平均大潮低潮位、最低潮位等各種特徵潮位，風暴增減水值以及海嘯的壅水高度和周期等資料。目前對潮汐理論和推算方法的研究已較完善，能根據一年（或更短時間）的潮汐觀測記錄，用調和分析法確定工程設計所需的潮汐要素。而風暴潮,特別是海嘯的理論研究,目前還不成熟，風暴增、減水值和海嘯要素值需根據長期實測資料（包括氣象資料），用經驗統計方法來確定。
波浪是海洋環境最突出的動力因素，常給海洋工程建築物帶來很大荷載，有時每平方米可達3～5萬牛頓，甚至可把千噸以上的混凝土塊移動若干米。因此，布置和設計建築物時，必須首先確定波浪要素的尺度。波浪要素的確定與以下幾個方面有關：①通過波浪理論研究建立波要素（波高、波長、波速、波周期）和水深之間的內在聯繫，揭示波浪質點運動、壓力變化、能量傳遞等基本規律。②通過風浪資料的統計分析，建立波要素與風要素（風速、風時、風區）之間的關係，揭示風浪的統計特徵，研究風浪的推算方法。③研究波浪傳入近岸淺水區內的變化，搞清波浪折射、破碎、繞射、反射的機理，探求波浪變形後波要素變化的計算方法。在進行科學研究和工程設計時，常採用某種特徵波要素，如有效波高(波浪觀測系列中三分之一大波波高的平均值)、平均波周期或其他特徵波要素作為依據。
在高緯寒冷海區，海灣和河口都有封凍問題。封凍後的冰凌，特別是流冰，對海洋工程有顯著影響和強烈破壞作用。建造海洋工程時必須考慮冰凌的荷載，了解海凍的冰期、冰型、凍的形態、冰塊大小和厚度、凍的密集度和冰量、流冰方向和速度等狀況和特徵。
沿岸波浪破碎區以內的泥沙，在波浪和海流等動力因素共同作用下，常發生運移,使岸灘發生沖淤演變,直接影響海岸工程的實際效益。因此，在海岸工程選址和確定平面布置方案時,還必須研究沿岸泥沙輸移問題:泥沙來源和輸沙動力因素;泥沙運移速度、方向和數量;沙質和淤泥質海岸的淤積特點等。其中，輸送泥沙的沿岸流和近岸海流的變化很複雜，這種水流運動的機理還在探索之中。目前，海岸工程設計常根據現場實測資料來確定所需要的海流特徵值。
研究方法
海岸工程水文的研究，主要通過現場觀測、理論分析和模型試驗等手段進行。現場觀測是研究的基礎，用於積累原始資料，闡明各水文要素隨時間的變化過程和空間分布狀況。為此，觀測須在不同天氣條件、不同季節和不同潮汐情況下進行。理論分析是用流體力學和數學的基本原理來研究水文現象的變化規律，並提出理論模式和計算方法。模型試驗則是模擬天然情況，復演歷史變化過程並推演未來可能的發展過程。
