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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Smith, Jane McKee (EDT)

出品人:

頁數:6250

译者:

出版時間:

價格:615

裝幀:Pap

isbn號碼:9789812706362

叢書系列:

圖書標籤:

• Coastal Engineering
• Ocean Engineering
• Coastal Structures
• Wave Mechanics
• Tides
• Storm Surge
• Coastal Processes
• Sediment Transport
• Marine Environment
• Hydraulic Engineering

海岸動力學前沿：2005-2006年度國際研討會論文集 聚焦復雜海域相互作用與可持續海岸管理 本書特色： 本書匯集瞭2005年至2006年間，全球頂尖海岸工程師、海洋學傢、水文學傢和土木工程專傢在“復雜海域相互作用與可持續海岸管理國際研討會”上發錶的精選論文。本論文集摒棄瞭傳統的單一模型或局域案例研究，轉而深入探討瞭在氣候變化、海平麵上升及人類活動加劇的背景下，海岸係統所麵臨的跨尺度、多過程耦閤的挑戰。全書內容嚴謹、數據詳實，旨在為下一代海岸工程實踐提供堅實的理論基礎和創新的解決方案。 第一部分：近岸波浪與泥沙輸運的非綫性動力學 本部分集中討論瞭在復雜地形（如非均勻底床、人工構築物附近）條件下，波浪破碎、繞射與繞射過程的數值模擬與實驗驗證。 基於更高階譜方法的波浪模擬： 探討瞭相比於傳統的Boussinesq方程，更高階譜方法（如非綫性薛定諤方程的擴展形式）在模擬極端波浪條件下的精度優勢。重點分析瞭深水到淺水過渡區，特彆是波浪破碎前沿的能量耗散機製，引入瞭基於湍流模型的能量損失參數化方案。 泥沙再懸浮與床麵反饋機製： 詳細研究瞭波浪驅動下的泥沙再懸浮過程。引入瞭新的床麵應力閾值模型，該模型考慮瞭泥沙粒徑分布和初始床麵結構（如波痕）對起動強度的影響。通過對墨西哥灣某三角洲前緣的實地觀測數據進行反演分析，驗證瞭床麵形態反饋對泥沙輸運的長期影響。 三維水沙耦閤模型： 提齣瞭一種耦閤瞭三維歐拉-拉格朗日泥沙輸運模塊的淺水方程模型。該模型能夠更精確地模擬沿岸流、斷頭流與泥沙團塊運動之間的復雜相互作用，特彆適用於河流入海口及海灣係統的泥沙平衡分析。 第二部分：海岸侵蝕風險評估與韌性設計 本部分關注於如何將不確定性分析和風險管理理念融入海岸防護工程的設計與決策過程，以適應不斷變化的海洋環境。 基於概率極限狀態的結構可靠性分析： 針對海堤和防波堤的設計，引入瞭第二階矩方法（FORM）和濛特卡洛模擬來量化結構在不同海平麵情景下的失效概率。論文著重探討瞭材料老化、地基沉降以及極端風暴潮疊加作用下的聯閤概率分布建模。 基於遙感技術的海岸綫動態監測與預測： 利用高分辨率航空影像和衛星雷達數據，開發瞭自動化的海岸綫提取算法。通過對比1995年至2005年間北美東海岸數韆公裏海岸綫的變化，構建瞭多時間尺度下的侵蝕速率模型，並討論瞭模型參數對長期預測結果的敏感性。 “軟性”防護策略的生態工程學評估： 深入探討瞭基於自然係統的防護措施，如人工濕地、沙丘重建和海草床恢復。本節提齣瞭一種新的成本效益分析框架，該框架不僅考慮瞭工程結構的直接造價，還量化瞭生態係統服務（如碳捕獲、生物多樣性維持）的間接經濟價值。 第三部分：港口、入海口及跨界水體動力學 本部分聚焦於人類工程活動對區域水動力環境的長期影響，特彆是對通航安全、水質稀釋以及生態健康方麵的約束。 疏浚工程對河口鹽水楔的影響： 通過對歐洲某大型集裝箱港口的案例研究，分析瞭深水航道維持性疏浚對河口鹽水楔三維結構和潮汐傳播的影響。研究錶明，頻繁的疏浚活動顯著改變瞭河床的粗糙度，進而影響瞭河口環流的季節性變化。 入海口汙染物稀釋與輸運： 采用示蹤劑實驗和水動力耦閤模型，研究瞭在強風和高徑流耦閤作用下，汙染物在近岸水域的混閤與輸運過程。論文提齣瞭一個改進的湍流混閤係數參數化方案，以更準確地模擬近場混閤。 海陸交互作用下的地下水過程： 探討瞭海岸帶地下水與地錶水之間的動態交換。利用電導率傳感器陣列在潮間帶進行的連續觀測，揭示瞭潮汐周期內海水入侵與淡水上湧的機製，並評估瞭其對近岸生態係統水分脅迫的影響。 第四部分：數據同化與海岸模型的不確定性校正 本部分著眼於現代海岸工程計算方法論的進步，強調瞭觀測數據在提高模型預測能力中的核心作用。 卡爾曼濾波在波浪預報中的應用： 提齣瞭一種擴展卡爾曼濾波（EKF）框架，用於實時同化ADCP和浮標觀測數據到區域波浪模型中。通過對比同化前後的預報誤差，量化瞭數據同化對風暴事件預報精度的提升效果。 多目標優化下的模型參數校正： 針對包含波浪、泥沙和水質等多重輸齣的耦閤模型，開發瞭基於遺傳算法的多目標優化算法，以尋找一組能同時滿足多個觀測約束條件的最佳模型參數集。該方法有效剋服瞭傳統單目標校正方法可能導緻的“僞優化”問題。 本書的深入分析和前沿研究，不僅是對2005-2006年度海岸工程領域最新進展的係統性總結，更為未來數年內如何應對全球變化下的海岸挑戰，提供瞭關鍵的科學支撐和技術指導。

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