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出版者:科学出版社

作者:朱大奎

出品人:

页数:703

译者:

出版时间:2014-5-1

价格:228.00元

装帧:精装

isbn号码:9787030406323

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• 海洋学
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• 工程海岸学
• 地理学
• 海岸工程
• 海岸动力学
• 海岸地貌
• 海岸带管理
• 海洋工程
• 水动力学
• 数值模拟
• 海岸防护
• 港口工程
• 海洋环境

《工程海岸学》内容简介 导论：海岸带的复杂性与工程挑战 海岸带，地球上最为活跃、最受人类活动影响的区域之一，是连接陆地与海洋的动态过渡带。它不仅是重要的生态系统和资源宝库，更是人类社会基础设施建设的热点区域。然而，海岸环境的复杂性——受到波浪、潮汐、洋流、风暴等自然因素的持续塑造，以及城市化、港口建设、防洪减灾等人类工程活动的深刻干预——使得海岸工程成为一门极具挑战性的学科。《工程海岸学》旨在系统梳理和深入剖析这一复杂系统的基本原理、关键技术与工程实践。 本书的核心在于整合海洋学、水力学、地质学和土木工程学等多学科知识，为海岸工程的设计、施工与管理提供科学依据。我们认识到，成功的海岸工程绝非简单的结构物堆砌，而是对自然过程的深刻理解与和谐共存的艺术。 第一部分：海岸动力学基础 海岸过程的驱动力是工程决策的基石。本部分将深入探讨影响海岸带形态和物质输运的各种自然动力机制。 波浪理论与分析： 详细阐述浅水波、深水波的动力学特性，从斯托克斯三阶理论到雅可比椭圆函数，覆盖波浪传播、破碎、绕射与反射的数学模型。重点介绍谱分析方法在工程实践中的应用，如波浪的随机性模拟及其对结构物的动态载荷评估。 潮汐与海流动力学： 剖析全球潮汐的成因、天文动力学特征及其在特定海域的演化规律。探讨洋流、近岸流、反射流和地形驱动流的形成机制，并量化其对泥沙输运和水体交换的影响。 泥沙运动与海岸地貌演变： 泥沙是塑造海岸形态的物质基础。本章将细致研究泥沙的输运机制，包括床面剪切力、冲淤平衡理论、悬移质与推移质的运动模式。深入讨论沿岸流携带的沿岸漂移现象，并结合历史数据，建立海岸线长期演变的预测模型，为防洪规划提供时间尺度上的视角。 风暴与极端事件： 极端风暴潮、巨浪和风暴引起的次生灾害是海岸工程面临的最大威胁。本章侧重于极端海况的统计分析方法（如福勒-皮科斯分布），风暴潮的生成机理，以及如何通过不确定性分析来评估工程在百年一遇或更高风险事件下的可靠性。 第二部分：海岸工程结构物设计与分析 理解了自然动力后，本部分转向工程响应与结构物设计，这是海岸工程的核心实践领域。 海岸防护结构物： 系统介绍各类硬质防护结构，包括直立式海墙、斜坡式防波堤、丁坝、护岸等的设计规范与受力分析。重点讨论波浪与结构物的相互作用（如反射、透射、溢流），以及结构物后方地基的冲刷防护措施。特别关注生态友好型结构的设计理念，如生态格岸的渗透性与粗糙度对波能耗散的影响。 离岸结构物与港口工程： 深入研究防波堤、码头、栈桥等离岸结构物的稳定性分析。从传统刚体稳定到基于有限元法的结构响应分析，覆盖基础沉降、倾覆和滑动判据。在港口布局方面，将结合水流动力学模拟，优化航道水深维持、防淤布局与船舶靠泊安全性。 离岸风电基础设计： 随着海上能源开发的兴起，对深水基础设计的需求日益增加。本章详述单桩、导管架、重力式基础在波浪、水流和风荷载共同作用下的动力响应分析，以及考虑土壤-结构相互作用（SSI）的建模方法。 工程数值模拟技术： 现代海岸工程离不开先进的数值工具。本部分详细介绍描述波浪场、泥沙输运和水动力过程的数值模型（如Boussinesq模型、RANS方程求解器）。重点讲解如何选择合适的模型、设置边界条件、校核计算结果，并将其转化为可行的工程方案。 第三部分：海岸带资源利用与环境影响 海岸工程活动必须服从于可持续发展的原则。本部分探讨工程对海岸环境的长期影响及优化策略。 海岸带环境评估与修复： 分析人工干预（如填海造地、疏浚）对水动力环境、水质和生物栖息地的影响。详细介绍海岸侵蚀的识别与预测，以及基于生态工程原理的海岸带修复技术，如沙滩补加的长期维护策略。 海岸带规划与管理： 探讨综合海岸带管理（ICZM）的理论框架，强调多目标冲突的协调。介绍海岸风险评估、防灾减灾规划的流程，以及如何将气候变化导致的长期海平面上升纳入到基础设施的生命周期设计中。 结论：面向未来的海岸工程 《工程海岸学》不仅是工程技术的汇编，更是一门面对未来的学科。海岸带正面临全球气候变化、人类需求增长的双重压力。未来的海岸工程将更加依赖于高精度监测、人工智能辅助决策和仿生、低影响的工程解决方案。本书旨在培养工程师具备跨学科的视野和解决复杂动态问题的能力，确保人类活动在海岸带的可持续发展。

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作为一名对海岸生态系统充满兴趣的读者，我尤其欣赏这本书在连接工程实践与生态保护方面所做的努力。书中关于海岸地貌演变对海洋生物栖息地影响的讨论，让我看到了工程决策背后的环境考量。比如，在设计一项大型海港工程时，如何最小化对海草床和珊瑚礁的破坏，如何规划人工鱼礁来替代被破坏的自然栖息地，这些都是书中探讨的重点。作者还介绍了一些创新的工程技术，如利用自然材料构建生态护岸，或者通过恢复湿地来增强海岸的韧性，这些都体现了可持续发展的理念。书中对不同海岸类型（如沙滩、岩岸、泥滩）的生态特征以及相应的工程保护策略的对比分析，也为我打开了新的视野。我特别留意了关于红树林生态系统在海岸防护中的作用的章节，作者通过丰富的案例说明了红树林不仅能有效减缓波浪能量，还能为众多海洋生物提供重要的繁殖和育幼场所，这让我对“绿色工程”有了更深的理解。

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作为一名对海洋地质学稍有了解的读者，我对这本书中关于海岸地质学原理与工程实践结合的部分印象最为深刻。书中详细阐述了海岸带岩石和土壤的物理力学性质，以及它们在不同环境条件下的变形和破坏机制。作者通过丰富的地质剖面图和工程勘察数据，向我们展示了海岸地质条件的复杂性，例如断层、裂隙、软弱土层等，这些都对海岸工程的设计和施工提出了严峻的挑战。书中还重点讨论了海岸侵蚀的地质因素，例如基岩侵蚀、海底滑坡等，以及如何通过地质勘察来评估这些风险，并制定相应的工程对策。让我印象特别深刻的是关于海底管线和海上平台的设计，作者强调了在复杂的地质条件下，必须进行详细的地球物理勘探和地质钻探，以确保工程的安全性和稳定性。

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我对这本书的评价，更多的是从其在揭示海洋动力学以及工程技术应用层面的深度和广度出发。书中对于波浪传播、潮汐演变以及沿岸流的数学模型和物理模拟进行了细致的阐述，这部分内容虽然涉及一些复杂的公式和计算，但作者巧妙地通过图表和实例，将抽象的理论变得相对易懂。尤其是在讲解波浪破碎机制及其对海岸结构物的影响时，作者结合了大量的现场观测数据和数值模拟结果，让我得以窥见一个动态变化的海滩背后蕴含的科学原理。书中也花了相当篇幅介绍各种海岸防护工程的类型，包括防波堤、丁坝、海滩养护等，并详细分析了它们的设计原则、施工工艺以及经济效益。我印象特别深刻的是关于“软防护”和“硬防护”的讨论，作者并非简单地对比优劣，而是强调了根据具体的海况、地质条件和环境目标来选择最合适的方案，这种辩证的视角让我受益匪浅。

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我对这本书的评价，很大程度上源于它在理论深度和工程应用之间的平衡。书中对海岸动力学现象的阐述，例如风暴潮的形成机制、海啸的传播规律以及泥石流等次生灾害的风险评估，都给读者一种“运筹帷幄之中，决胜千里之外”的科学感觉。作者在讲解复杂概念时，常常会引用实际工程中的案例，比如如何利用数值模型预测风暴潮对某沿海城市的影响，以及如何设计防洪墙来抵御这种威胁。这些案例使得抽象的理论变得生动具体，也让我深刻体会到工程科学在保障人类生命财产安全方面的重要性。书中对海岸防护工程的失效分析也让我印象深刻，它不仅指出了工程的不足之处，更重要的是从中总结经验教训，以指导未来的设计和施工。

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这本书的封面上印着“工程海岸学”几个大字，虽然我并不是海岸工程领域的专家，但出于对海洋现象和人类活动如何相互影响的好奇，我还是毫不犹豫地买下了它。拿到书的那一刻，厚实的纸张和精美的插图就给我留下了深刻的印象。翻开第一页，扑面而来的便是一种严谨又不失生动的学术气息。我最先被吸引的是书中关于海岸侵蚀的章节，它不仅仅罗列了侵蚀的各种类型和原因，更深入地剖析了地形、水流、波浪以及地质构造等多种因素是如何共同作用，雕刻出我们看到的海岸线。作者用详实的案例，比如某个著名海滨城市不断缩小的沙滩，或是某个重要港口面临的淤积威胁，来印证理论的可靠性。更让我惊喜的是，书中还探讨了不同国家和地区在应对海岸侵蚀方面所采取的策略，从传统的石砌海堤到更具生态智慧的生态护岸，这些内容让我认识到，工程实践与环境保护并非总是对立，而是可以寻求一种平衡与共生。

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这本书的整体风格严谨而富有启发性，对于我这样一位非专业读者来说，它提供了一个深入了解工程海岸学世界的绝佳窗口。书中对不同海岸工程的优缺点、适用范围以及经济技术可行性的详细分析，让我对这个领域有了全面的认识。作者还穿插了许多有趣的案例研究，例如某个古老港口的兴衰、某著名海滨旅游景点的开发历史等，这些案例使得枯燥的理论知识变得生动有趣。书中对未来海岸工程发展趋势的展望，也让我对这个领域充满期待，比如数字化海岸、智能化监测以及与自然和谐共生的工程模式等。总的来说，这本书不仅拓展了我的知识边界，更让我对人类如何与海洋共存共荣有了更深层次的思考。

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这本书让我对海洋科学的宏观视角有了更深的认识，特别是关于海岸带作为一个全球性生态系统的概念。书中不仅关注了局部海岸的工程问题，还将其置于全球气候变化和海平面上升的大背景下进行讨论。作者分析了全球范围内海岸带面临的共同挑战，例如咸水入侵、海岸淹没、极端天气事件频发等，并探讨了不同国家和地区在应对这些挑战方面所采取的策略和合作模式。书中关于国际海岸带管理合作的案例，也让我看到了人类在保护共同海洋家园方面的努力。我尤其关注了书中关于智慧海岸的概念，即如何利用先进的传感技术、大数据分析和人工智能，来实时监测海岸环境的变化，并为工程决策提供科学依据。

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这本书最令我着迷的部分，在于它对海岸环境复杂性的深刻洞察。我原本以为海岸工程就是简单的堆砌石头或混凝土，但读完这本书，我才意识到海岸环境是一个极其复杂且动态的系统。书中详细介绍了各种海岸地貌的形成过程，比如冲刷、淤积、风蚀、海蚀等，以及这些过程如何受到气候变化、海平面上升和人类活动等多种因素的影响。作者还用大量的图文资料，展示了不同海岸带生态系统的多样性，从潮间带的生物到深海的微生物，它们是如何与海岸工程相互作用，形成一个相互依存的整体。书中关于生态修复工程的章节，更是让我眼前一亮，它展示了如何利用工程手段，通过恢复海岸植被、重建海藻林等方式，来重塑健康的海岸生态系统，这是一种将工程技术与自然生态和谐统一的典范。

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这本书在我眼中，不仅仅是一本关于海岸工程的专业著作，更是一部关于人类与海洋互动演变的社会科学与自然科学的融合之作。我特别被书中关于海岸带开发的历史回顾所吸引，从早期的原始渔村到近代的大型港口和旅游度假区，人类活动是如何一步步改变着海岸线的形态和生态环境的。作者通过历史文献和考古发现，描绘了一幅幅生动的画面，展现了人类对海洋资源的索取以及由此带来的挑战。书中对海岸带规划和管理的章节，也让我认识到，工程建设并非孤立的技术行为，它必须置于更宏观的社会、经济和环境背景下进行审视。如何平衡开发与保护，如何实现经济效益与生态效益的双赢，这些都是书中反复强调的主题。我从中学习到了不同国家在海岸带管理方面的经验教训，也对未来海岸的可持续发展模式有了更清晰的认识。

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这本书给我最大的启发在于，它将看似冷冰冰的工程技术与充满活力的海岸生态系统紧密地联系在了一起。我原本以为工程学就是关于如何建造更坚固的堤坝，但这本书让我看到了工程技术在促进生态健康和保护生物多样性方面的潜力。书中关于生态浮游生物、底栖生物以及海岸鸟类等生物的习性和对环境变化的响应的介绍，让我对海岸生态系统有了更深的认识。作者在讲解人工鱼礁、海岸带植被恢复等工程技术时，都充分考虑了其对海洋生物的影响，并提供了具体的实施方案。让我印象深刻的是关于海洋哺乳动物的迁徙路线和栖息地保护的章节，作者强调了在进行海岸工程时，必须充分考虑这些敏感物种的需求，以避免对其生存造成负面影响。

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