Waves in Oceanic and Coastal Waters pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Leo H. Holthuijsen

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:2010-02-04

价格:USD 53.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521129954

丛书系列:

图书标签:

OceanWave
海洋波浪
海岸波浪
海洋学
海岸工程
水动力学
波动理论
数值模拟
海洋环境
海岸带
物理海洋学

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具体描述

Waves in Oceanic and Coastal Waters describes the observation, analysis and prediction of wind-generated waves in the open ocean, in shelf seas, and in coastal regions with islands, channels, tidal flats and inlets, estuaries, fjords and lagoons. Most of this richly illustrated book is devoted to the physical aspects of waves. After introducing observation techniques for waves, both at sea and from space, the book defines the parameters that characterise waves. Using basic statistical and physical concepts, the author discusses the prediction of waves in oceanic and coastal waters, first in terms of generalised observations, and then in terms of the more theoretical framework of the spectral energy balance. He gives the results of established theories and also the direction in which research is developing. The book ends with a description of SWAN (Simulating Waves Nearshore), the preferred computer model of the engineering community for predicting waves in coastal waters.

《海洋与海岸波浪动力学》作者： [在此插入作者姓名] 简介：《海洋与海岸波浪动力学》是一部深入探索海洋与海岸地区波浪现象的综合性学术著作。本书不仅为学生和研究人员提供了扎实的理论基础，更为工程师和实际工作者提供了解决实际问题的宝贵工具。本书的重点在于阐述波浪的产生、传播、演化及其与环境的相互作用，涵盖了从基础理论到前沿应用的广泛内容。核心内容概览：本书的结构严谨，由浅入深地引导读者理解波浪这一复杂而迷人的海洋现象。第一部分：波浪的理论基础波浪的定义与分类：本部分首先界定了波浪的概念，并详细介绍了不同类型的波浪，如规则波、不规则波、长波、短波、浅水波、深水波等。书中将区分不同波浪的生成机制、传播特性和数学描述方法。线性波理论：线性波理论是理解大多数波浪现象的基础。本书将详细推导和阐述线性波的动力学方程，包括速度势、表面边界条件、底部边界条件以及如何求解这些方程以描述波浪的运动。读者将深入了解波浪的传播速度、波长、波高、周期等关键参数。能量与动量传输：波浪不仅是水面的起伏，更是能量和动量的载体。本书将深入探讨波浪的能量密度、波浪的能量流以及能量的耗散机制。同时，还将分析波浪动量的传输过程及其在海洋环流和物质输运中的作用。非线性波理论：现实中的海浪往往表现出显著的非线性特征。本书将介绍Stokes波理论、Cnoidal波理论和Solitary波理论等，并阐述非线性效应如何影响波浪的形状、传播和演化。波浪谱：不规则波的描述离不开波浪谱。本书将详细介绍如何构建和分析波浪谱，包括功率谱密度函数、峰值频率、平均周期等参数。同时，还将探讨不同谱模型的适用性，如Pierson-Moskowitz谱、JONSWAP谱等，并介绍如何利用谱分析来预测海浪的统计特征。第二部分：波浪的产生与传播风浪的产生：风是驱动大部分海浪的主要力量。本书将详细阐述风如何作用于海面，能量如何从风传递给水体，以及风速、风时长、风区等气象因素如何影响波浪的生成和发展。波浪的传播与色散：波浪在海洋中传播时会受到多种因素的影响，如水深、洋流等。本书将分析波浪在不同水深下的传播速度差异（色散效应），以及洋流对波浪传播路径和频率的影响。波浪的折射、衍射与反射：当波浪遇到海岸地形或障碍物时，会发生折射（改变传播方向）、衍射（绕过障碍物）和反射（被障碍物反弹）。本书将详细介绍这些现象的原理和数学模型，并分析它们对海岸波浪环境的影响。波浪的破碎：波浪在接近海岸时，由于水深变浅和非线性效应增强，最终会发生破碎。本书将深入探讨不同类型的波浪破碎机制，如滑坡破碎、卷式破碎、涌升破碎等，并介绍预测波浪破碎的关键参数和方法。第三部分：波浪与海岸的相互作用波浪对海岸侵蚀与堆积的影响：波浪携带的能量是驱动海岸地貌演变的主要动力之一。本书将分析波浪如何引起泥沙的输运，从而导致海岸的侵蚀或堆积，并介绍相关的海岸动力学模型。波浪与建筑物（码头、防波堤等）的相互作用：在海岸工程中，理解波浪与各类建筑物之间的相互作用至关重要。本书将详细分析波浪作用在结构物上的力学响应，如载荷计算、结构稳定性评估等。同时，还将探讨防波堤、离岸堤等防护结构的设计原理及其对波浪的削减作用。海滩上的波浪：海滩区域是波浪能量耗散最显著的区域之一。本书将重点分析海滩上的波浪破碎过程、浪涌（swash）和回流（backwash）现象，以及这些过程对海滩形态的影响。涌浪（Surf Zone）动力学：涌浪带是波浪破碎和能量耗散的活跃区域。本书将深入研究涌浪带内的流体动力学特征，包括海浪的破碎模式、泡沫带的形成与演化、以及涌浪带内泥沙的输运。离岸流（Rip Current）与离岸流系统的动力学：离岸流是海滩上一种危险的强大水流。本书将详细阐述离岸流的形成机制、结构特征以及其对海滩泥沙输运和游泳者安全的影响。第四部分：波浪的测量与应用波浪的测量技术：为了理解和预测波浪，准确的测量至关重要。本书将介绍多种波浪测量技术，包括浮标、浪花测量仪、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）、雷达和卫星遥感等，并讨论它们的原理、优缺点和数据处理方法。波浪预报与数值模拟：本部分将介绍如何利用数值模型进行波浪预报。读者将了解不同类型的波浪模型，如谱波浪模型、浅水波模型等，以及它们在实际预报中的应用。海岸工程中的波浪应用：波浪动力学知识是海岸工程设计的基础。本书将展示如何将波浪理论应用于海岸防护工程、港口设计、海上平台建设、海岸侵蚀治理等方面。海洋可再生能源与波浪能：随着对可持续能源的需求日益增长，波浪能作为一种潜在的可再生能源受到了广泛关注。本书将介绍波浪能的原理、不同类型的波浪能转换装置，以及波浪能技术的发展前景。本书的特点：内容全面而深入：涵盖了波浪动力学从基础理论到实际应用的各个方面，理论推导严谨，概念阐述清晰。强调实际应用：大量案例研究和工程实例穿插其中，使读者能够理解理论知识如何解决现实问题。数学工具的有效运用：引导读者熟练运用数学工具来分析和解决波浪问题。图文并茂：配备大量图表、示意图和实测数据，有助于读者直观理解抽象的科学概念。面向多学科读者：无论是海洋学家、土木工程师、环境科学家还是对海洋现象感兴趣的读者，都能从中受益。《海洋与海岸波浪动力学》是一本不可或缺的参考书，它将为读者提供一个系统、全面的视角来理解和应对海洋与海岸动态变化中的核心驱动力——波浪。