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出版者:水利电力出版社

作者:黄胜

出品人:

页数:412

译者:

出版时间:1995-06

价格:29.00

装帧:精装

isbn号码:9787120017613

丛书系列:

图书标签:

• 河口动力学
• 河口
• 动力学
• 海洋学
• 水动力学
• 海岸工程
• 环境流体力学
• 沉积物
• 河流
• 海洋环境

《潮涌潮落：河口演变与生态响应》 简介 河口，地球上最为复杂和动态的地貌之一，是陆地淡水与海洋咸水交汇的特殊区域。这里不仅孕育着独特的生态系统，也承载着人类活动的重叠印记。本书《潮涌潮落：河口演变与生态响应》将带领您深入探索河口动力学这一引人入胜的领域，揭示驱动其千变万化形态和生命活力的关键力量。 本书并非聚焦于某一具体河口的描述，而是旨在构建一个关于河口系统普适性原理和机制的认知框架。我们将从最基础的要素出发，细致剖析影响河口形态和演变的主要物理动力学过程。潮汐，作为河口最显著的特征之一，其周期性起伏不仅塑造了河床的形态，更驱动着水体交换和泥沙输运。本书将深入探讨潮汐的传播机制，不同类型的潮汐（如正规半日潮、不规则全日潮）对河口水动力结构的影响，以及潮差、潮速等关键参数如何塑造河口廊道。 除了潮汐，河流径流是另一个决定河口水文特征的重要因素。本书将分析不同流量下的径流如何与潮汐相互作用，形成复杂的环流模式。当径流增强时，淡水向海洋推进，加剧了盐度梯度的形成；而当径流减弱时，海水则更容易入侵河口内部。这种淡水和海水之间的动态平衡，直接影响着河口的盐度分布、混合程度以及泥沙的沉积和侵蚀。 泥沙，是河口物质组成的核心。本书将系统阐述泥沙的来源、输运机制以及在河口环境中的行为。河岸侵蚀、上游河流带来的悬移质、以及海洋输入的颗粒物，都汇聚在河口区域。在多变的水动力条件下，这些泥沙会经历沉积、再悬浮和再输运。我们将详细介绍影响泥沙沉降和悬浮的关键因素，如水流速度、颗粒大小、盐度效应（盐桥效应）以及底部地形。这些过程的累积效应，直接决定了河口淤积还是侵蚀，以及河道形态的长期演变。 除了这些基础物理动力学过程，本书还将扩展视野，探讨影响河口演变的其他重要因素。地形起伏，无论是天然形成的河湾、三角洲、还是人工改造的堤坝、航道，都深刻地影响着水流的分布和泥沙的迁移。底部沉积物的性质，如颗粒组成、密实度、以及有机质含量，也会影响泥沙的动力学行为。此外，气候变化带来的海平面上升、极端降雨事件频发等，都正在为河口动力学注入新的变数，本书将对此类外部驱动因素的潜在影响进行讨论。 在深入理解了河口的物理动力学之后，本书将进一步探讨这些动力学过程如何深刻地影响着河口区的生态系统。河口是地球上生产力最高的生态系统之一，其独特的盐度梯度、充足的营养物质和稳定的沉积物为众多生物提供了栖息地。本书将从能量流动和物质循环的角度，分析不同水动力条件和泥沙分布对河口生物群落结构和功能的影响。 例如，潮汐的涨落不仅影响着底栖生物的暴露和淹没时间，也驱动着潮间带生物的摄食和繁殖活动。河流径流的变化，则直接影响着河口的营养盐浓度和溶解氧水平，这些都对浮游生物、底栖无脊椎动物以及鱼类等各类生物的生长和分布至关重要。泥沙的输运和沉积，会影响底栖生物的栖息地质量，过度的淤积可能导致底栖群落的窒息，而泥沙颗粒表面的吸附作用，也会影响营养盐和污染物的迁移。 本书还将关注河口生态系统在应对自然变异和人类活动压力下的响应能力。例如，盐度变化、水温升高、以及污染物排放，都会对河口生物产生生理和行为上的影响。河口湿地，如红树林、盐沼等，作为重要的生态缓冲区，它们在调节水动力、净化水质、维持生物多样性方面发挥着不可替代的作用，它们的健康状况与河口动力学紧密相连。 总而言之，《潮涌潮落：河口演变与生态响应》旨在为读者提供一个全面而深入的河口动力学理解。它不仅仅是一本关于物理过程的学术著作，更是一次对河口作为复杂耦合系统的深入剖析。通过对潮汐、径流、泥沙相互作用的精细描绘，以及对这些动力学过程如何塑造和维持河口生态系统的详尽解读，本书将帮助读者理解这一重要地理环境的形成、演变及其对人类社会可持续发展的重要性。无论您是地质学、海洋学、生态学、环境科学的研究者，还是对自然界充满好奇的学习者，都能从本书中获得深刻的启示。

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此书在环境水力学领域的贡献是毋庸置疑的，它以一种极为严谨的态度处理了污染物在河口湾内的迁移和稀释问题。我特别欣赏作者在讨论物质传输过程时，对生物地球化学过程的融入。以往许多水动力模型往往将污染物视为被动的“示踪剂”，但这本书深入分析了溶解氧、营养盐在水体团聚与分散过程中的动态变化，以及它们如何影响底栖生物群落的分布。书中详尽描述了对流-弥散方程在复杂边界条件下的数值求解技巧，特别是针对瞬变污染源的响应模拟，提供了非常实用的算法建议。例如，在模拟突发性内陆河流洪水携带的泥沙负荷对河口湾水质的影响时，作者提供的基于拉格朗日粒子追踪的混合机制模型，极大地提高了预测的准确性。这本书的深度使得它超越了单纯的工程计算手册，更像是一部引导研究者探索水环境复杂相互作用的指南。它迫使读者思考，水动力学不仅仅是流速和水位的计算，更是生态系统健康的基础。

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这部关于海岸带水动力过程的专著，无论从其理论深度还是实践指导意义上来说，都堪称一部里程碑式的作品。作者并未止步于对传统浅水波浪理论的重复论述，而是大胆地将非线性效应、湍流结构以及多相流体动力学引入到对河口复杂环境的模拟之中。尤其令人印象深刻的是，书中对沉积物输运机制的解析，它超越了简单的悬移质模型，深入探讨了床载运动与水体流速、底床起伏之间的耦合反馈机制。书中详尽阐述了数值方法的选择与网格划分对模拟精度的影响，这一点对于从事实际工程设计的同行而言，是极其宝贵的经验总结。例如，在讨论潮汐作用下咸淡水楔的动力学演变时，作者巧妙地运用了分层流体运动的伯努利方程修正，使得模拟结果与实测数据间的吻合度有了显著提升。我个人认为，其对河口水沙运动的耦合分析，构建了一个既具有坚实数学基础，又贴近真实物理过程的分析框架，这在当前的文献中是较为罕见的。该书不仅适合高年级本科生作为进阶参考，更是研究生和一线工程师不可或缺的案头工具书，它对复杂动力系统的把握能力，实在令人叹服。

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读完这本关于海岸地貌演变的权威著作，我的最大感受是作者深厚的现场观察功力和系统性的思维逻辑。这本书的叙述风格非常贴近一线工作者，不像有些理论书籍那样枯燥晦涩，而是充满了对自然现象的细腻捕捉和深入剖析。书中对冲积海岸、侵蚀海岸以及三角洲前缘的典型地貌单元，进行了详尽的形态学分类和成因机制探讨。特别是关于海滩剖面平衡理论的部分，作者没有简单地引用Bruun规则，而是结合了波浪能量谱的变化、不同粒径物质的再分配过程，提出了一个考虑长期海平面变化的修正模型。在论述河口湾的侧向摆动与分汊模式转换时，作者引入了地质时间尺度的构造运动背景，使得对百年尺度内海岸线变迁的解释更加具有说服力。书中配图清晰明了，许多实测数据图表更是直观地展示了理论的有效性。这本书的价值在于，它把宏观的地貌演变与微观的泥沙颗粒运动紧密地串联起来，提供了一个多尺度、多时间尺度的完整认知体系，让人在面对实际海岸工程问题时，能够更加全面地权衡利弊。

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阅读此书的体验，如同跟随一位经验丰富的老水手，穿越一片充满挑战与机遇的海域。作者的文笔流畅自然，逻辑层次分明，尤其擅长将复杂的数学模型转化为直观的物理图像。书中对河口动力学中“能量耗散”这一核心概念的阐述，是全书的亮点之一。作者不仅从摩擦项、非线性波破碎的角度进行了分析，还引入了作者自己提出的，基于边界层分离的能量损失模型，这个创新点非常引人注目。此外，书中对极端天气事件（如台风/飓风引起的海潮叠加与风暴浪）对河口水沙动态的瞬时影响，进行了极细致的案例研究。这种对“非正常工况”的关注，体现了作者对工程安全性的高度重视。全书的结构安排紧凑，从基础的流体力学原理出发，逐步过渡到多尺度、多过程耦合的综合分析，使得读者能够建立起一个由浅入深、层层递进的知识体系，它不仅是知识的传授，更是一种科学思维方式的培养。

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这本书对河口区域的观测技术与数据处理方法进行了全面而深入的梳理，展现出一种非常务实的工程视角。作者没有仅仅停留在理论推导层面，而是花了大量的篇幅介绍各种先进的、以及一些经典但依然有效的现场测量技术。例如，对ADCP（声学多普勒流速剖面仪）在复杂湍流场中应用时的误差来源分析，以及如何通过后处理算法进行校正，这对于野外作业人员来说是极其关键的知识点。书中对遥感技术在水动力参数反演方面的应用也进行了前瞻性的介绍，特别是在识别大范围的表层流场和泥沙羽流方面，提供了详细的波谱响应模型。更值得称赞的是，作者对长期时间序列数据的统计分析方法给予了足够的重视，强调了周期性特征（如潮汐、径流周期）与非周期性随机扰动分离的重要性。这本书的好处在于，它清晰地展示了如何将理论模型与实测数据有效地衔接起来，确保了计算结果的可靠性和可验证性，对于需要进行项目验收和效果评估的工程师群体来说，价值巨大。

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