Mechanics of Coastal Sediment Transport pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Fredse, Jrgen

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页数:392

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价格:$ 108.48

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isbn号码:9789810208400

丛书系列:

图书标签:

• Coastal Sediment Transport
• Sediment Mechanics
• Coastal Engineering
• Oceanography
• Fluid Dynamics
• Geomorphology
• Marine Geology
• Erosion
• Transport Processes
• Coastal Processes

好的，这是一本关于海洋沉积物动力学的书籍简介，该书的标题并非《Mechanics of Coastal Sediment Transport》。 《深海沉积过程与地貌演化：基于现代观测与数值模拟的新视角》 本书简介 海洋，作为地球上最广阔、最神秘的疆域，其底部沉积物的输运、沉积与固结过程，不仅塑造了数百万年来海底的地貌，更深刻地影响着全球碳循环、海洋生态系统的健康，以及对深海资源勘探的理解。本书《深海沉积过程与地貌演化：基于现代观测与数值模拟的新视角》，旨在系统梳理和深入探讨深海环境中复杂沉积现象背后的物理、化学与生物地球化学机制。 本书的结构精心设计，从宏观的深海沉积物来源与分布，逐步深入到微观的流体动力学影响与生物扰动效应，最终汇集于利用先进的数值模型来预测地貌的长期演变。全书内容聚焦于远洋盆地、深海峡谷、海山以及浊积扇等关键深海区域，力求为地质学家、海洋工程师、环境科学家以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。 第一部分：深海沉积物的来源、类型与宏观分布 本部分首先确立了深海沉积的基石——沉积物的来源与分类。不同于受河流主导的近岸环境，深海沉积物的来源更为多样化，包括陆源碎屑（通过浊流、底流输送）、生物源物质（如浮游生物遗骸形成的文石和硅藻泥）、以及深海火山活动和太空尘埃的贡献。 第一章：深海沉积物源区分析与传输机制 本章详细分析了全球主要的沉积物源区，特别是大洋河流的输入对深海扇的贡献。重点探讨了浊流（Turbidity Currents）作为深海物质最主要的、瞬时的输运方式，其触发机制、流变特性（如剪切应力、密度驱动力）及其在深海扇上的沉积模式。同时，对长时间尺度的、慢速的底流（Bottom Currents）如何重塑沉积物分布，特别是形成海底沙脊和沉积物波（Sediment Waves）进行了细致的剖析。 第二章：生物成因与化学沉淀物 深海沉积物中，生物成因物质占据了重要的比例。本章深入探讨了硅藻、放射虫和球石藻等微小生物遗骸在特定水深和温度条件下（如文石补偿深度CCD）的溶解与沉积平衡。化学沉淀物方面，书中详述了深海热液活动区自生矿物（如硫化物、锰结核）的形成过程，以及孔隙流体活动对沉积物化学性质的影响，这对于理解深海矿产资源的形成至关重要。 第三章：深海地貌与沉积物响应 深海地貌，如深海峡谷、海山和海沟，是控制沉积物空间分布的关键因素。本章将地貌特征与沉积物特性相结合，分析了深海峡谷如何充当“物质高速公路”，引导浊流向更深处延伸，并探讨了海山附近水动力条件的改变如何导致局部沉积物的再悬浮与再分配。 第二部分：流体力学、沉积动力学与微观过程 深入到沉积过程的物理基础，本部分关注驱动沉积物运动的微观力和宏观流场之间的相互作用。 第四章：沉积物-流体相互作用的物理基础 本章从流体力学原理出发，界定了沉积物输运中的关键参数，如沉降速度（Settling Velocity）、临界起动剪应力（Critical Entrainment Stress）和悬浮过程。书中引入了非牛顿流体概念来描述高浓度悬浮流的特性，并详细比较了斯托克斯沉降理论在深海稀疏悬浮物中的适用性，以及对高浓度浊流中颗粒团聚（Flocculation）现象的量化描述。 第五章：底流驱动的沉积物分选与地貌反馈 底流（Bottom Currents）在深海平原上形成的地貌，如沙丘和沉积物波，是理解长期沉积平衡的窗口。本章利用流体力学模型，分析了复杂边界层湍流结构如何作用于沉积物表面，导致颗粒按尺寸和密度进行有效分选。特别关注了沉积物波的迁移率、波高与水动力强度和沉积物底床性质之间的定量关系。 第六章：生物扰动对沉积物孔隙结构的影响 深海生物活动（如底栖生物的挖掘和摄食）对沉积物结构具有显著的扰动作用。本章探讨了生物扰动如何影响沉积物的表层氧化还原界面、孔隙度（Porosity）和渗透性（Permeability）。通过分析生物扰动深度、频率与沉积物固结速率之间的关系，量化了生物活动对深海碳埋藏效率的潜在调控作用。 第三部分：现代观测技术与数值模拟的前沿应用 认识深海沉积过程，离不开先进的观测手段和强大的模拟工具。本部分聚焦于数据获取的挑战与数值模型在预测深海地貌演化中的作用。 第七章：深海沉积过程的直接观测技术 本书系统回顾了当前用于获取深海沉积物运动数据的关键技术，包括使用ADCP（声学多普勒流速剖面仪）监测底流速度场，利用沉积物捕集器测量颗粒通量，以及基于声学遥感（如侧扫声纳、多波束测深）绘制高分辨率海底地貌。重点讨论了海底观测站（Cabled Observatories）在捕捉瞬态、高能事件（如深海滑坡）中的独特优势。 第八章：基于过程的深海沉积动力学模型 数值模拟是理解跨尺度、长周期沉积过程的必然选择。本章详细介绍了几种主流的深海沉积模型，包括：用于模拟浊流传播的浅水方程组（Shallow Water Equations）模型，考虑颗粒沉降与再悬浮的输运模型，以及耦合水动力学与沉积物反应的地球化学模型。书中着重分析了模型中的关键参数化方案，例如浊流密度流的摩擦系数设定和颗粒沉降函数的选择。 第九章：长期地貌演化的耦合模拟与未来展望 本章将水动力模型与地貌演化模型（如侵蚀-沉积模型）相结合，展示如何模拟数万年至数百万年尺度的深海地貌变化，例如深海扇的扩展和水道系统的迁移。最后，本书展望了未来研究的重点方向，包括极端事件（如海底地震滑坡）的预测能力提升，以及将生物过程更精细地耦合到地质输运模型中的必要性。 本书特色： 本书不仅提供了深海沉积物理机制的严谨理论基础，更强调了现代观测数据（如高分辨率地形数据和原位流速测量）与复杂数值模型（如考虑非均质性、多相流的耦合模型）的整合应用。它特别关注了深海环境的非线性特征和尺度效应，是深入理解全球物质循环和深海地质灾害风险评估的必备参考书。 目标读者： 海洋地质学、沉积学、海洋工程学、地球物理学、水文学以及环境科学领域的研究人员、研究生和专业工程师。

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说实话，市面上关于海岸沉积物的书籍不少，但很少有能做到像《Mechanics of Coastal Sediment Transport》这样，在保持理论深度的同时，兼顾工程应用可行性的。这本书的章节编排非常人性化，从基础的水动力学原理开始，逐步深入到泥沙的絮凝作用、床面粗糙度的影响，再到大型输沙量估算的经验公式，每一步都循序渐进，为后续更复杂的课题打下了坚实的基础。我特别推荐给研究生和初级研究人员，它里面的许多图表和公式推导过程都保留了足够的细节，意味着你可以“跟着做”而不是简单地“看懂了”。它强迫你去思考参数的量纲和单位，让你意识到在地球物理流体运动中，精确的量化是多么重要。这本书的严肃性可能会让一些想快速入门的读者望而却步，但对于那些渴望真正掌握这门学科精髓的人来说，它提供的深度和广度是无可替代的。

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这本书的阅读体验是极其充实且具有挑战性的。它不像是一本轻快的科普读物，而更像是一本需要沉下心来、反复研读的专业手册。我发现自己经常需要停下来，对照着手边的其他流体力学参考资料，来确保对某个特定公式的物理意义有完全的把握。作者在处理“生物扰动”（Bioturbation）对沉积物层结构影响的部分尤其精彩，将生物学因素巧妙地整合进了物理模型中，展现了跨学科研究的深度。这种处理方式，极大地拓宽了我们对海岸系统复杂性的认知。虽然书中包含大量的数学推导，但作者在关键概念引入时总能用简洁的语言进行概括，确保读者不会在代数迷宫中迷失方向。这使得这本书既能满足资深专家的需求，也能引导有志于此领域的年轻人稳步前进，是一种非常高明的平衡艺术。

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阅读这本书的过程，更像是一场与海洋深层奥秘的对话，它成功地将那些平日里难以捉摸、瞬息万变的海岸现象，用清晰、量化的语言进行了捕捉和解释。最让我感到惊喜的是它对“不规则波浪条件”下沉积物响应的处理，这通常是教材中的难点。作者没有采取一概而论的简化方法，而是细致地探讨了波浪周期、波高变异性对输沙率的非线性影响，这体现了极高的专业水准。书中对不同沉积物类型（从细沙到砾石）的运动学特性差异的对比分析也极为到位，让人明白在不同海岸环境下，设计和预测模型的适用性边界在哪里。我尤其欣赏作者在讨论数值模拟方法时的坦诚态度——既展示了现有模型的强大之处，也指出了其局限性，这种科学的审慎态度非常值得推崇。读完后，我感觉自己对海岸动力学的理解不再是零散的知识点拼凑，而是一个相互关联、逻辑自洽的复杂系统。

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这本《Mechanics of Coastal Sediment Transport》的书，简直是为所有涉足海岸工程、海洋科学或者仅仅是对沙滩动力学感到好奇的人量身定做的百科全书。我记得第一次翻开它时，那种扑面而来的严谨感就让人印象深刻。作者并没有仅仅停留在理论的阐述，而是将复杂的流体力学和地质过程紧密地结合在一起，清晰地描绘出波浪、水流如何作用于沉积物，从微观尺度的颗粒迁移到宏观尺度的海岸线变化，逻辑链条一环扣一环，简直是教科书级别的典范。特别是关于波浪破碎带（surf zone）的输沙机制那几章，深入浅出地解析了冲刷和沉积的临界条件，配上的那些数学模型和实验数据图表，即便是初次接触这个领域的读者，也能从中摸索出清晰的脉络。这本书的价值在于，它提供了一个坚实的基础框架，让你明白“为什么”海岸会发生侵蚀，而不仅仅是“如何”测量侵蚀的深度。对于想在实际工程中应用这些知识的人来说，书中的案例分析和参数选择指南无疑是无价之宝。它不是一本轻松的读物，但绝对是一本能让你在专业领域站稳脚跟的权威参考。

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这本书在我的书架上占据了一个非常特殊的位置，它不仅仅是工具书，更像是一位耐心的导师。当我需要快速查阅关于泥沙床面剪切应力计算的权威公式时，它总能提供最可靠的版本；当我面对一个全新的海岸侵蚀问题，需要构建一个理论框架时，它提供的模型范式又会立刻跳入脑海。它的覆盖范围之广令人称奇，从近海的浊流输运到河口三角洲的冲淤平衡，几乎涵盖了海岸沉积物迁移的所有重要方面。对我而言，这本书的价值不在于它告诉我“是什么”，而在于它教会我“如何思考”一个海岸动力学问题。它要求你尊重自然过程的复杂性，反对任何形式的过度简化。每一次重读，都能从中发现之前因知识储备不足而忽略的细微差别和深刻见解，这才是真正好书的标志。

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