課程名稱 |
海岸及海域工程 Coastal and Offshore Engineering |
開課學期 |
105-2 |
授課對象 |
工學院 工程科學及海洋工程學研究所 |
授課教師 |
江允智 |
課號 |
ESOE5122 |
課程識別碼 |
525 U2390 |
班次 |
|
學分 |
3.0 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
選修 |
上課時間 |
星期一2,3,4(9:10~12:10) |
上課地點 |
工科206 |
備註 |
總人數上限:22人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1052ESOE5122 |
課程簡介影片 |
|
核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
課程大綱
|
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
|
課程概述 |
本課程主要內容在於介紹近岸海域因水深變淺以及結構物存在時,海洋波浪的變化行為以及引致的相關工程問題。具體課程內容包括三部分,分別為近岸海域波浪變形與推算,海岸結構物與波力計算,近岸流、海岸漂砂與地形變遷等三大主題,各週次內容及進度說明如大綱內容。
上述課程大綱內容進度為老師的期望,實際課程進度將視修課同學的背景、學習情形與學習成效進行調整。 |
課程目標 |
本課程旨在讓修課同學了解海岸及海域工程範疇、相關內容和特性。本課程為工科海洋系延伸課程,先修課程為分組必修課程波浪力學。課程具體目標在於讓同學了解近岸海域波浪推算、不規則波和波浪統計、結構物與波力計算、近岸流、海岸漂沙及海岸地形變遷等相關內容。 |
課程要求 |
對於海岸、港灣、離岸工程有興趣者。 |
預期每週課後學習時數 |
|
Office Hours |
|
指定閱讀 |
課程講義 |
參考書目 |
Horikawa, Kiyoshi, Coastal Engineering—An Introduction to Ocean Engineering, 1978.
美國陸軍工程師兵團(US Army Corps of Engineers), 海岸工程手冊(Coastal Engineering Manual) http://publications.usace.army.mil/publications/eng-manuals/
Coastal Engineering - Waves, Beaches, Wave-Structure Interactions, Sawaragi, T., Coastal Engineering—Waves, Beaches, Wave-Structure Interactions, Elsevier, 1995.
港灣構造物設計基準上冊,交通部運輸研究所,https://www.google.com.tw/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CDcQFjAC&url=http%3
A%2F%2Fwww.iot.gov.tw%2Fpublic%2Fdata%2F7121913433671.pdf&ei=qA5GU4KRLoHIkAX
3iYCoBQ&usg=AFQjCNFR6DN3hOeXmBv7QuXL9058kL4SGg&bvm=bv.64507335,d.dGI
港灣構造物設計基準下冊,交通部運輸研究所,https://www.google.com.tw/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CDUQFjAB&url=http%3
A%2F%2Fwww.iot.gov.tw%2Fpublic%2Fdata%2F7121913425571.pdf&ei=qA5GU4KRLoHIkAX
3iYCoBQ&usg=AFQjCNGKL3jEvDDGdFp5gZxbbnKNmoi_vQ&bvm=bv.64507335,d.dGI
郭金棟(2004),『海岸保護』,科技圖書
郭一羽主編 (2001),『海岸工程學』,文山書局 |
評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
作業 |
72% |
本課程規劃2~5週、7~8週、10~15週共12次作業佔72% |
2. |
期末專題 |
28% |
期末專題研究報告佔28%。 |
|
週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
02/20 |
第01週:課程經營及海岸工程介紹 <br>
(1)本學期課程經營計畫 <br>
(2)海岸工程及海域工程的範疇及發展 <br>
(3)台灣海岸環境及遭遇問題介紹 |
第2週 |
02/27 |
第02週:228連節放假 |
第3週 |
03/06 |
(一)主題一:近岸海域波浪變形與推算<br>
第03週:近岸海域波浪變形 (波浪力學課程回顧)<br>
(1)波浪的基本理論及參數<br>
(2)淺化與碎波<br>
(3)波高對波形的影響<br>
(4)碎波後的波高<br>
(5)波浪的折射 |
第4週 |
03/13 |
第04週:波浪的繞射<br>
(1)繞射現象與防坡堤規劃<br>
(2)繞射理論<br>
(3)海岸工程常用的波高推算方法<br>
(4)波浪變形及繞射共同解析—緩坡波動方程式介紹 |
第5週 |
03/20 |
第05週:潮汐與暴潮<br>
(1)潮汐的現象及原理<br>
(2)潮位分析與基準<br>
(3)暴潮<br> |
第6週 |
03/27 |
第06週:老師參加國際研討會停課一週
|
第7週 |
04/03 |
第07週:清明節假期放假 |
第8週 |
04/10 |
第08週:不規則波、波譜及波浪統計<br>
(1)不規則波概述<br>
(2)波浪統計性質<br>
(3)波譜<br>
(3)有義波推算<br>
(4)海工實驗室模型試驗參訪 |
第9週 |
04/17 |
(二)主題二:海洋結構物與波力計算<br>
第09週:波壓現象概述及重複波波壓與碎波波壓<br>
(1)波壓現象概述<br>
(2)重複波波壓理論<br>
(3)工程上實用的重複波壓計算方法<br>
(4)不規則波的波壓計算<br>
(5)碎波衝擊波壓概述<br>
(6)碎波波壓理論及分析方法 |
第10週 |
04/24 |
第10-1週:離岸小型圓柱體上的波力分析<br>
(1)近岸海域中離岸小型物體上的波浪作用現象<br>
(2)Froude-Krylov波力理論<br>
(3)Morison方程式波力理論及應用<br>
(4)曳力係數及慣性力係數<br>
(5)碎波對圓柱體的衝擊力<br>
第10-2週:波浪對海底物體作用力分析<br>
(1)海底管線波力分析<br>
(2)海中塊體所受波力分析<br>
(3)Hudson公式及應用<br>
(4)波浪對海底物體的作用 |
第11週 |
05/01 |
第11週:台灣常見海岸與海域結構物及相關工程問題介紹<br>
(1)海堤、護岸及相關工程問題介紹<br>
(2)外廓防坡堤、碼頭及相關工程問題介紹<br>
(3)離岸結構物及相關工程問題介紹<br>
(4)浮體結構物及相關工程問題介紹<br>
(5)潛沒式海岸結構物及相關工程問題介紹 |
第12週 |
05/08 |
(三)主題三:近岸流、海岸漂砂與地形變遷<br>
第12週:近岸波浪變形水位變化與近岸流基本理論<br>
(1)波浪作用下近岸平均水位升降現象<br>
(2)波楊(wave set-up)及波降(wave set-down)理論<br>
(3)波浪衍生的水流現象<br>
(4)近岸流基本理論<br>
(5)沿岸流<br>
(6)離岸流及循環流<br>
(7)淺灘振盪(beat)<br>
(8)近岸流相關工程問題 |
第13週 |
05/15 |
第13週:海岸、海灘斷面與底質特性及基本理論<br>
(1)海灘形狀與特性<br>
(2)海岸分類<br>
(3)台灣的海岸<br>
(4)斷面分類與平衡斷面<br>
(5)海灘底質 |
第14週 |
05/22 |
第14週:漂砂型態與漂沙量推算<br>
(1)海岸漂砂的型態<br>
(2)漂砂沉降速度<br>
(3)漂砂活動形態及其移動界限<br>
(4)漂砂移動方向及數量<br>
(5)波浪的摩擦係數<br>
(6)向離岸漂沙推算<br>
(7)沿岸漂沙推算 |
第15週 |
05/29 |
第15週:海岸地形變遷<br>
(1)漂砂的收支分析及地形變化<br>
(2)海岸侵蝕原因<br>
(3)海岸結構物對地形變遷影響分析<br>
(4)離岸結構物的海床淘刷分析<br>
(5)海岸地形變遷工程案例介紹 |
第16週 |
06/05 |
第16週:海岸環境營造及相關工程問題<br>
(1)海岸保護<br>
(2)海岸管理<br>
(3)整合海岸營造概念<br>
(4)相關工程問題 |
第17週 |
06/12 |
第17週:海岸及海域工程案例校外教學:港灣工程規劃設計—以台北港為例 (或苗栗海洋風電、新北市漁港工程) |
第18週 |
06/19 |
期末考週:完成期末作業 |
|