Mechanics Sediment Transport pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Taylor & Francis

作者:

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:1983-01-01

价格:USD 259.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9789061912217

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 沉积物输运
• 流体力学
• 水文
• 土力学
• 环境工程
• 海岸工程
• 河流动力学
• 泥沙
• 水利工程

潮汐与河流动力学：海岸侵蚀与沉积的综合研究 作者： 张宏伟 出版社： 海洋科学出版社 出版年份： 2023年 --- 内容简介 《潮汐与河流动力学：海岸侵蚀与沉积的综合研究》是一部深入探讨近岸水动力过程及其对地貌演变影响的专业著作。本书旨在为海洋工程、海岸管理、水文学及地球科学领域的研究人员、工程师和决策者提供一个全面且具有实践指导意义的理论框架与分析工具。全书聚焦于潮汐、波浪、河流径流这三大关键驱动力如何相互作用，塑造并改变着海岸线、河口三角洲以及近岸沉积系统的动态平衡。 本书的结构设计旨在实现理论深度与应用广度的完美结合。第一部分系统回顾了经典流体力学在近岸环境中的应用基础，重点阐述了水流边界层理论、湍流特性分析以及沉积物输移的微观机制。第二部分则深入剖析了潮汐运动的复杂性，从浅水波理论到大型海湾和河口的非线性潮汐传播，详细介绍了如何利用高精度模型模拟潮差、流速和环流模式。第三部分集中讨论了波浪对海岸的能量输入，包括波浪的破碎、绕射、折射过程，以及它们在驱动沿岸漂移和近岸沙坝形成中的核心作用。 本书的显著特点在于对河流——海洋相互作用的精细化处理。我们不仅探讨了河流携带泥沙的输运过程，更着重分析了河口区盐水楔的形成、抬头的机制，以及这些过程如何共同决定了三角洲的沉积物分配和形态演变。针对当前全球气候变化背景下海平面上升和极端天气事件频发的挑战，本书的第四、五部分提供了针对性的分析方法。例如，针对风暴潮和极端波浪事件下的海岸侵蚀风险评估，我们引入了先进的数值模拟技术（如基于有限元和有限体积法的耦合模型），并结合了遥感和实地观测数据进行验证和校准。 在方法论层面，本书强调了多尺度、多物理场耦合的重要性。我们详细介绍了如何构建和求解二维（2D）和三维（3D）的浅水动力学方程组，并在此基础上嵌入了针对不同粒径泥沙的起动、悬移和床面动力学模型。对于工程应用，本书提供了大量关于防洪、围垦工程的沉积物响应分析案例，以及如何利用地形敏感性分析来优化海岸防护策略的实用指导。 《潮汐与河流动力学》不仅是理论的深度挖掘，更是对复杂地球系统理解的桥梁。它为读者理解河流入海口的“泥沙工厂”如何运作，以及海岸带如何对人为干预和自然变化作出反应，提供了坚实的科学基础。 --- 详细章节纲要 第一部分：近岸水动力学基础与沉积物输移机制 (约 350 字) 第一章：流体力学基础回顾与近岸应用 本章首先巩固了Navier-Stokes方程在水动力学中的基本形式，并推导了适用于浅水区域的Boussinesq方程和Shallow Water Equations (SWE)。重点探讨了湍流在近岸水流中的特征——包括雷诺应力、大涡结构，以及如何利用雷诺平均（RANS）模型来近似模拟复杂的流场。深入分析了流速剖面在近底部的变化规律及其对沉积物起动力的直接影响。 第二章：沉积物特性与床面动力学 本章详细分类了海洋和河流中的沉积物类型（从粘土到砾石），并介绍了颗粒的沉降速度计算模型（如Stokes定律及其修正形式）。核心内容是沉积物的起动判据——包括临界剪应力、Shields图的应用及其局限性。随后，阐述了床面形态的演变规律，如沙波（Ripples）和沙丘（Dunes）的形成、迁移速率与水流速度的关系，并介绍了床面起伏对局部水动力场的反馈效应。 第三章：沉积物输移量计算与模型构建 本章侧重于悬移沙和推移质的输移率计算公式，包括Meyer-Peter Muller、Laursen等经典公式的推导与适用条件对比。讨论了在强流和复杂边界条件下的输移量估算挑战，并引入了用于描述泥沙团聚、分散现象的非线性输移模型。 第二部分：潮汐动力学：周期性强迫与环流 (约 300 字) 第四章：潮汐理论与浅水波传播 本章从简谐运动理论出发，推导了潮汐波在浅水中的传播方程，解释了潮汐的波速、波长变化与水深的关系。详细分析了半日潮、全日潮的生成机制，并介绍了高阶分潮（如M2, S2, K1, O1）在不同河口和海湾中的叠加效应及其对水流速度节律的影响。 第五章：复杂水域的潮汐动力学模拟 重点介绍了二维（2D）和三维（3D）潮汐模型（如基于有限差分和有限元方法）的建立过程。讨论了边界条件（如开边界的潮位或流速数据）的获取与插值，以及如何通过模型校正来准确捕捉复杂海岸地形导致的潮汐共振和非线性效应（如潮汐壅水）。 第六章：河口滞留与环流结构 本章专注于潮汐作用下河口区域的典型环流模式，包括万有环流（Gravitational Circulation）和边界层环流。分析了潮汐往复流与河流径流的叠加如何产生净输运，并探讨了盐水楔的动态变化对泥沙在河口湾内的沉积区位的影响。 第三部分：波浪作用与海岸侵蚀 (约 300 字) 第七章：近岸波浪演化与能量耗散 本章深入研究了波浪从深水向浅水传播过程中，因水深变化、海底摩擦和波浪破碎导致的能量衰减。详细介绍了线性波理论、非线性波理论（如Stokes波），以及JONSWAP谱在描述风浪场方面的应用。重点分析了波浪破碎机制（如Plunging, Surging）及其对近岸水流（如下洗流、爬升流）的激发。 第八章：沿岸漂移与侵蚀模型 本章的核心是沿岸沙的输运。导出了Bretschneider和Bijker公式，用以计算受波浪和水流联合作用下的总输移量。针对海岸侵蚀问题，详细介绍了Bruun准则的原理、应用范围及其在海平面上升预测中的局限性。同时，引入了基于量化侵蚀速率的回归模型。 第九章：风暴作用与极端事件下的响应 本章关注风暴潮（Storm Surge）和伴随的极端波浪对海岸的瞬时冲击。讲解了风应力、气压变化驱动的潮位抬升过程，以及耦合了风浪的瞬态水动力模型（如XBeach）在预测短期内地貌剧变中的应用。 第四部分：河流与海洋的交汇：三角洲沉积系统 (约 350 字) 第十章：三角洲地貌的形成与分类 本章建立了河流主导型、波浪主导型和潮汐主导型三角洲的经典分类体系。分析了河流输沙量、波浪能量和潮差这三个无量纲参数（如Fuggle参数、$R/W$比值）如何决定三角洲的形态特征，如分汊河道、河口湾的规模和沉积物堵塞现象。 第十一章：河流径流与泥沙输运 详细分析了河流洪水期的水文特性，包括瞬时流量变化、洪水波的传播。重点探讨了河流携带的泥沙在入海口处的“羽状流”（Plume）的扩散过程，以及羽状流的尺度如何受控于河流与海洋的密度差异和动量平衡。 第十二章：河流入海口沉积物分配 本章是全书的难点和重点之一。分析了泥沙在三角洲不同区域的沉降机制，包括河流主槽沉积、河口湾的泥坪发育、以及在潮流作用下形成的沙坝和水道。讨论了人类活动（如水坝建设、疏浚）对三角洲泥沙供应的长期影响及其对海岸稳定的威胁。 第五部分：海岸管理与数值模拟实践 (约 200 字) 第十三章：海岸侵蚀风险评估与监测 本章将理论和模型应用于实际的海岸管理问题。介绍了时间序列分析在识别长期海岸线变化趋势中的作用，以及利用多源遥感数据（Lidar, SAR）反演水下地形和水动力参数的技术。提出了多因素耦合的海岸风险评估框架。 第十四章：沉积物输移模型的耦合与验证 详细介绍了如何将水动力模型（如ADCIRC或Delft3D的Hydro模块）与沉积物输移模块（Sediment Transport Module）进行时间步长、空间网格的优化耦合。强调了模型校准（Calibration）和验证（Validation）的关键步骤，特别是对于预测长期地貌变化的敏感性测试。 第十五章：可持续的海岸工程对策 最后，本章讨论了基于沉积动力学原理的工程措施，包括生态工程（如植被恢复、人工湿地）、固化工程（如丁坝、防波堤）对局部泥沙平衡的干扰，并提出了综合考虑水动力学、沉积学和生态恢复目标的集成化海岸带管理策略。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

翻开《河流地貌演变：过程与尺度》这本书时，我立刻被它那种兼具严谨科学性和诗意观察的叙述风格所吸引。这本书远非一般意义上的地貌学读物，它更像是一部关于时间尺度下地球表面动态雕刻史的史诗。作者似乎拥有将地质时期压缩到人类可感知的尺度上的魔力，无论是河道蜿蜒的百年尺度变化，还是辫状河向曲流河转变的千年演变，都被赋予了清晰的动力学解释。书中对“反馈机制”的论述达到了炉火纯青的地步，特别是对侵蚀、搬运和沉积过程之间相互作用的细致分析，揭示了河流系统内在的自组织特性。我特别喜欢其中关于“过程响应面”的讨论，这部分内容展示了水量、坡降和基岩强度等多个变量共同作用下，河流形态所能达到的稳定或非稳定状态，这种多变量分析的深度是教科书级别少有的。阅读过程中，我能感受到作者对野外观察的极端重视，书中配有的许多手绘图和实地照片，比任何高分辨率卫星图像都更能传达出河流形态背后所蕴含的能量和历史。那些关于洪水事件与长期冲积物沉积之间的耦合分析，对理解非常规事件在塑造河流系统中的决定性作用，提供了全新的视角。它挑战了许多传统的地貌学假设，鼓励读者跳出单一时间尺度的限制，真正从“时间之河”的角度去理解河流的生命周期，读完让人对脚下的土地产生一种全新的敬畏感。

评分☆☆☆☆☆

我最近读的这本《岩土工程中的本构关系与数值模拟》，彻底颠覆了我对传统岩土力学教材的认知。这本书的精髓在于它对材料非线性和历史依赖性的深入刻画，它没有满足于欧拉-柯西应力状态的简单描述，而是将重点放在了如何用数学语言精确捕捉土体从弹性变形到塑性屈服，乃至最终破坏的全过程。书中关于弹塑性本构模型（特别是修正剑桥模型、Drucker-Prager准则在复杂应力路径下的适用性）的对比分析极为透彻，作者不仅解释了这些模型的数学形式，更重要的是，讨论了它们各自在物理意义上的局限性，这种批判性的视角非常宝贵。在数值模拟部分，作者没有空泛地介绍软件操作，而是详细讲解了有限元方法中应力更新算法（如隐式积分方案）的原理和实施细节，特别是如何处理单元刚度矩阵中的奇异性问题，这对于希望自行开发或深入理解商业有限元软件后端的工程师来说，是无价之宝。书中穿插的关于软土地基固结沉降的长期预测模型，结合了时间依赖性的蠕变效应，给出了远比传统Timoshenko梁理论更贴近现实的工程判断依据。阅读过程就像是进行一场高强度的思维训练，它要求读者不断地在微观的应力状态和宏观的结构响应之间建立联系，是提升岩土工程理论素养的绝佳读物。

评分☆☆☆☆☆

探讨《大气边界层湍流结构与传输》的这本专著，其叙述的逻辑性和对微观过程的捕捉能力令人叹为观止。它聚焦于地球表面与自由大气之间的过渡区域，一个充满随机性、能量转换极其剧烈的空间。作者从最基本的雷诺应力概念入手，用极其精炼的数学表述定义了湍流的核心——动量、热量和水汽的湍流通量，并清晰地划分了不同尺度的湍流涡旋及其能量传递路径。书中关于湍流的相似律理论，特别是莫宁-奥布霍夫（Monin-Obukhov）相似理论的推导和实际应用，被阐述得非常清晰，作者通过对不同大气稳定度参数（如$zeta$）的详细讨论，教会读者如何根据气象条件来准确估算地表的能量平衡，这对于污染扩散模型的建立至关重要。我印象最深的是关于“可沉降物质”传输的部分，书中运用了拉格朗日方法来追踪颗粒物的轨迹，并与欧拉方法进行对比，突显了不同数值策略的优劣，这种对建模工具本身的深入剖析，极大地提高了读者的辨别能力。最后，书中对复杂地形下湍流重整流和山谷尺度效应的讨论，展现了作者在实际大气观测和模拟方面的丰富经验，使得这本书不仅具有坚实的理论基础，更具备无可替代的实际操作价值，是气象和环境科学领域不可多得的精品。

评分☆☆☆☆☆

这本《地下水动力学导论》简直是为那些想在地下水研究领域深耕的学者和工程师量身打造的教科书。作者在绪论部分就构建了一个宏大而清晰的知识框架，没有那种冗长乏味的铺垫，而是直奔主题地阐述了地下水流动的基本物理机制，比如达西定律的微观基础和宏观应用，讲解得深入浅出，即便是初次接触这一领域的读者，也能迅速抓住核心概念。书中对不同地质构造下水流路径的分析尤其精彩，通过大量的案例研究，将抽象的数学模型与实际工程问题紧密结合起来。我尤其欣赏它对非饱和带水流的探讨，这部分内容在很多同类书籍中往往一带而过，但作者却投入了大量的篇幅，细致地剖析了土壤孔隙结构、毛细作用力以及蒸散发对地下水位动态的影响，这对于精确的水资源管理和污染迁移预测至关重要。此外，书中还穿插了大量的历史发展脉络，让我们了解到这些经典理论是如何一步步被建立和完善的，这种历史的厚重感让知识的理解更加扎实，而非仅仅停留在公式的记忆层面。书中对数值模拟方法的介绍也相当与时俱进，详细讲解了有限元法在求解复杂边界条件下的地下水流动方程时的应用，并附带了易于上手的算例，极大地提升了其实用价值。整体来看，它不仅仅是一本参考书，更像是一位经验丰富的老教授在手把手地带领你探索地下深处的奥秘，条理之清晰、内容之详实，令人叹服。

评分☆☆☆☆☆

《海岸带物理海洋学》这本书，可以说是一部结构精妙、计算详尽的专业巨著，它将复杂的流体力学和热力学原理，巧妙地应用于广阔而多变的海洋海岸区域。作者在处理波浪理论时，从最基础的线性浅水波方程出发，逐步过渡到深水非线性波浪的数值模拟，每一步的数学推导都清晰无遗，让人可以毫不费力地跟进复杂的解析过程。更令人印象深刻的是，书中对潮流和近岸环流的剖析。它不仅仅停留在描述性的层面，而是深入到科里奥利力、压力梯度力和摩擦力在狭窄海湾和入海口处的精细平衡，并通过实例展示了如何利用这些物理规律来预测泥沙的长期输运路径。关于潮汐理论的部分，它摒弃了过于简化的调和分析，转而采用更贴近实际的斜压性海洋模型，这对于从事港口规划和海洋工程的人来说，具有极高的指导意义。此外，书中对风暴潮的生成机制和预报方法进行了系统性的总结，尤其是对风应力、气压降与波浪激发之间相互作用的建模，展示了作者深厚的专业积淀。这本书的价值在于，它提供了一整套从理论到实践的工具箱，帮助读者不仅理解“为什么”海水会这样运动，更能“如何”精确计算和预测它的行为。尽管内容深度极高，但作者的行文风格保持了一种令人安心的逻辑性和连贯性。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆