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第1章 前言1

第2章 波浪2

2.1 引言2

2.2 波浪的生成、传播和衰减3

2.3 波谱概述3

2.4 波浪条件5

2.5 波浪模型6

2.6 控制方程7

2.6.1 波浪作用平衡7

2.6.2 波浪能量平衡8

2.6.3 水滚能量平衡10

2.7 波群传播11

2.8 复杂海底地形条件下的波浪传播12

2.9 波浪的阻挡效应14

第3章 海流16

3.1 引言16

3.2 控制方程16

3.2.1 三维浅水方程式16

3.2.2 水深平均浅水方程19

3.2.3 斯托克斯漂流20

3.2.4 波浪力20

3.2.5 底部剪应力24

3.2.6 紊流涡黏系数26

3.3 潮流27

3.3.1 开阔海岸27

3.3.2 向河口区传播的潮流31

3.3.3 共振32

3.3.4 漏斗效应32

3.3.5 短宽盆地33

3.3.6 建筑物周边潮流34

3.3.7 实际汊道周边流态35

3.3.8 跨槽流态37

3.4 风生沿岸流和沿均匀海岸的增水39

3.4.1 风生沿岸流39

3.4.2 风致增水40

3.5 波生沿岸流和均匀海岸上的增水40

3.5.1 波生沿岸流40

3.5.2 波致增水41

3.5.3 数值计算41

3.5.4 剪切不稳定性44

3.6 波群驱动的运动47

3.6.1 前言47

3.6.2 波群引起的束缚长波48

3.6.3 漏波和陷波50

3.6.4 边缘波共振52

3.6.5 极低频运动55

3.7 海流的垂向结构56

3.7.1 潮（或坡度）生流剖面56

3.7.2 风生流剖面57

3.7.3 风生沿岸流剖面59

3.7.4 风生离岸流剖面60

3.7.5 波生流剖面62

3.8 非均匀海岸三维波生流65

第4章 泥沙输移68

4.1 前言68

4.2 悬沙输移68

4.2.1 泥沙三维对流扩散方程69

4.2.2 泥沙二维对流扩散方程70

4.3 推移质和总输沙量输移公式72

4.3.1 只有海流作用72

4.3.2 波流相互作用73

4.4 波浪输沙74

4.4.1 波偏态和非对称性74

4.4.2 斯托克斯漂移78

4.4.3 稳流79

4.4.4 波群引起的束缚长波80

4.5 补偿流82

4.6 裂流循环单元83

第5章 地貌过程85

5.1 前言85

5.2 原理85

5.2.1 底床形态传播85

5.2.2 平衡深度87

5.3 开阔海岸88

5.3.1 横向剖面特征88

5.3.2 底床坡度相关输沙90

5.3.3 沙丘侵蚀和越浪92

5.3.4 裂流水道动力93

5.3.5 平面形态演变95

5.4 潮汐汊道与河口101

5.4.1 涨落潮三角洲的形成101

5.4.2 平衡方程102

5.4.3 讨论108

第6章 建模方法110

6.1 海岸剖面、岸线及区域模型110

6.2 应用范围111

6.2.1 海岸剖面模型111

6.2.2 岸线模型111

6.2.3 海岸区域模型112

6.3 输入简化113

6.3.1 输入参数113

6.3.2 简化的一般原则114

6.3.3 潮汐简化115

6.3.4 风／波候的简化122

第7章 海岸剖面模型128

7.1 介绍128

7.1.1 原理与方法128

7.1.2 剖面建模129

7.2 短期事件的建模131

7.3 沙坝剖面的长期演变132

7.4 海滩养护133

第8章 岸线模型135

8.1 基本原理135

8.2 现有模型135

8.3 一个简单的Matlab版本136

8.3.1 使用剖面模型生成S-phi曲线136

8.3.2 岸线计算136

8.3.3 基于S-phi曲线的基础版本136

8.3.4 波候中包含的大尺度变化137

8.3.5 代表性小尺度特征138

8.4 荷兰艾默伊登的案例学习139

第9章 海岸模型141

9.1 引言141

9.2 波浪驱动程序142

9.2.1 波平均142

9.2.2 短波平均142

9.2.3 短波解析143

9.3 平面二维、准三维与三维143

9.3.1 水动力模型143

9.3.2 泥沙输运143

9.3.3 底床144

9.4 网格和数值离散方法144

9.5 海岸模型的边界条件146

9.5.1 水动力模型146

9.5.2 波浪150

9.5.3 泥沙输运151

9.5.4 底床高程151

9.6 波流相互作用的建模方法151

9.7 动力地貌更新方法154

9.7.1 潮汐平均法154

9.7.2 连续性校正156

9.7.3 RAM法157

9.7.4 使用形态学实时地貌因子联机方法158

9.7.5 潮汐平均法与地貌因子159

9.7.6 并行联机法160

9.7.7 不同方法的效率162

9.8 长时间尺度数值模拟方法162

9.8.1 海滩剖面延伸162

9.8.2 次网格特征表示法163

9.8.3 疏浚表示法164

9.8.4 海滩补沙164

第10章 案例研究165

10.1 针对小海岸问题的简单模型165

10.1.1 引言165

10.1.2 模型设置165

10.1.3 波高分布166

10.1.4 流场分布167

10.1.5 对地形的影响167

10.1.6 相对侵蚀／沉积分布169

10.1.7 讨论169

10.2 潮汐汊道、河口和三角洲的长时间尺度模拟170

10.2.1 引言170

10.2.2 模拟的时间尺度能升多长170

10.2.3 长时间尺度建模所必需的模型改进170

10.2.4 边界对河口地貌的影响有多大171

10.2.5 泥沙分选的影响174

10.2.6 模拟案例175

10.3 沙丘侵蚀178

10.4 越浪178

10.5 沙坝与裂流水道180

第11章 建模过程程序186

11.1 前言186

11.2 数据收集与分析186

11.2.1 地形水深测量数据186

11.2.2 波浪与风数据186

11.2.3 潮汐数据187

11.2.4 沿岸海流数据187

11.2.5 沉积物运移泥沙输运输移数据187

11.3 概念化模型187

11.4 建立提出建模策略思路187

11.5 建立模型网格和水深测量地形水深地形的建立188

11.5.1 流动水流动力和形态地貌网络188

11.5.2 波浪网格188

11.5.3 水深测量水深地形188

11.6 边界条件188

11.6.1 波浪图示化简化188

11.6.2 代表性潮汐潮型188

11.6.3 沉积物运移泥沙输运输移189

11.6.4 海底底床变化189

11.7 校准189

11.8 验证190

11.9 方案准备191

11.10 定义输出191

11.11 运行和后处理191

11.12 解读192

11.13 报告192

11.14 存档归档192

第12章 建模理念193

12.1 预测未来或过程重视？193

12.2 基于过程还是基于数据？194

12.3 下行还是上行？194

12.4 物理过程越多，模型越好？195

12.5 如何判断模型使用的能力？195

12.6 绝对还是相对？195

参考文献197

附录 专业词汇中英文对照211