河流海岸模型测试技术

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出版者:海洋出版社
作者:蔡守允
出品人:
页数:179
译者:
出版时间:2004-11
价格:68.00元
装帧:精裝本
isbn号码:9787502762421
丛书系列:
图书标签:
  • 水利工程
  • 河流动力学
  • 海岸工程
  • 模型试验
  • 水沙运动
  • 数值模拟
  • 工程测量
  • 水工模型
  • 海岸线
  • 水资源
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具体描述

我国既是一个海洋大国,有着18 000 km余的海岸线,又是一个大陆国家,幅员辽阔,河流众多。港口工程的建设、大江大河的治理、防洪减灾的研究等均离不开物理模型试验,而河流海岸模型试验研究需要先进的仪器设备,由此河流海岸模型测试技术得到了快速的发展。

  本书较系统地介绍了河流海岸模型试验概况、试验基础设施和专用设备;同时全面介绍了在河流海岸模型试验中的流量测量、流速测量、水位与波高测量、压力和应力应变测量、地形测量、含沙量测量和泥沙颗粒级配测量的专用仪器设备及其工作原理、性能特点、应用范围和优缺点;最后介绍了试验数据处理和误差分析、计算机在模型试验测量中的应用技术和测试系统应用实例。本书为编著者多年来有关河流海岸模型测试技术研究成果的总结,在保持以往各类测量仪器设备完整的基础上,尽可能多地介绍了当今国内外先进的测量技术、传感技术以及最新的应用于河流海岸模型试验的仪器设备。本书可供教学和研究参考。

《海洋动力学前沿:观测、模拟与预测的综合方法》 内容提要 本书聚焦于现代海洋动力学的核心挑战与最前沿技术,旨在为海洋科学家、工程师及政策制定者提供一个全面、深入的知识框架。全书围绕海洋物理过程的观测、数值模拟以及未来预测能力的提升这三大支柱展开,系统性地梳理了从微观湍流到全球尺度的海洋环流机制。 本书的前半部分重点阐述了先进的海洋观测技术。这部分深入探讨了新一代卫星遥感技术,包括高分辨率合成孔径雷达(SAR)在海面形变监测中的应用,以及激光雷达(LiDAR)在近岸带水体特性分析中的突破。同时,详细介绍了自主水下航行器(AUV)和滑翔机(Glider)在深海和极地环境下的长期、多参数数据采集能力,并着重分析了如何有效融合异构观测数据,构建高时空分辨率的海洋状态估计。我们特别辟出一章,讨论了声学技术在声速廓线测量、内部波探测以及海洋声场传播建模中的关键作用。 在观测数据处理方面,本书强调了数据同化(Data Assimilation)方法的进步。从传统的四维变分同化(4D-Var)到更具鲁棒性的集合卡尔曼滤波(EnKF)及其蒙特卡洛扩展,我们详细解析了这些方法如何有效地将不规则、稀疏的观测数据融入到复杂的海洋环流模型中,以减小模型初始条件的不确定性。 本书的核心部分深入探讨了高分辨率数值模拟的最新进展。我们剖析了当前主流的海洋环流模型(如ROMS、FVCOM、MOM6等)在处理复杂物理过程方面的最新改进。重点关注了以下几个关键领域: 1. 边界层与湍流参数化:详细论述了亚网格尺度的湍流过程(如混合层动力学、垂直动量和热量通量)的最新参数化方案,特别是那些依赖于直接数值模拟(DNS)或大涡模拟(LES)结果的混合方案。 2. 非线性过程的刻画:深入分析了内波(Internal Waves)的产生、传播及其耗散对中尺度环流的反馈机制。这部分内容包含了如何在地转平衡模型中更精确地模拟这些非正规波。 3. 多尺度耦合:探讨了海洋与大气、海冰、乃至河流输入(淡水动力学)之间的紧密耦合机制。特别强调了在极端天气事件(如台风、厄尔尼诺)期间,这种耦合对海表热力结构和垂直混合的决定性影响。 本书的后半部分转向了海洋预测与应用领域。在预测能力方面,我们探讨了集合预测系统的构建策略,如何量化和管理预测中的不确定性,并为决策者提供概率性的预报产品。这包括对海洋热含量(OHC)长期趋势的预测、中尺度涡的寿命和路径预报,以及在区域尺度上对海洋热浪(Marine Heatwaves)的提前预警技术。 在应用层面,本书将理论与实际问题紧密结合: 海洋生态系统建模:讨论了生物地球化学模型与物理模型的耦合,重点是如何准确模拟营养物质的再循环、碳的吸收与释放过程,以及关键生态系统(如珊瑚礁、深海热液喷口)的物理驱动力。 水下声学与导航:分析了海洋环境变化(如温度梯度、盐度跃层)对声速场的影响,以及如何利用这些信息优化水下通信和定位系统。 近岸工程与风险评估:探讨了复杂地形下的波浪传播、泥沙输运的数值模拟技术,以及对海岸侵蚀、防洪设施设计的影响评估方法。 最后,本书对未来海洋科学的发展方向进行了展望,特别指出了人工智能(AI)和机器学习(ML)在海洋数据挖掘、模型校正和超高分辨率模拟加速方面展现出的巨大潜力,并呼吁跨学科合作以应对气候变化带来的复杂海洋挑战。 本书内容严谨,图表丰富,适合研究生及以上水平的研究人员、海洋工程和环境科学领域的专业人士参考使用。 预计篇幅: 约1500字。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那深邃的蓝色调,仿佛一下子就把人拉到了浩瀚无垠的海边。纸张的质感也相当出色,拿在手里沉甸甸的,透着一股子厚重和专业的气息。我特别喜欢封面上那种抽象的、流动的线条处理,它恰到好处地暗示了主题的复杂性和动态性,让人对书中的内容充满了好奇和期待。内页的排版也十分考究,字体大小适中,行距舒适,即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。而且,书中的图表和插图部分,色彩运用得非常巧妙,既保证了科学信息的准确传达,又兼顾了视觉上的美感。作为一名业余爱好者,我原本担心内容会过于晦涩难懂,但这本书在视觉呈现上的用心,极大地降低了阅读门槛,让人感觉这是一本既有深度又很“友好”的专业书籍。看到目录里那些详尽的章节划分,我能感受到作者在组织结构上的匠心独白,每一个部分似乎都经过了深思熟虑的编排,旨在为读者构建一个清晰的学习路径。

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我是一位对水动力学基础理论颇有研究的工程师,通常市面上的专业书籍要么过于侧重理论推导的艰深晦涩,要么就是为了简化而牺牲了关键的细节。然而,这本书的叙事方式却显得格外老练和平衡。它没有急于抛出复杂的数学模型,而是从最直观的现象入手,层层递进地剖析现象背后的物理机制。我尤其欣赏作者在阐述某些临界点现象时所采用的类比手法,那些生动的比喻,瞬间击碎了抽象概念的壁垒,让那些原本需要反复研读才能领会的原理,变得清晰明了。书中对历史发展脉络的梳理也非常到位,提及了许多重要学者的贡献和他们观点之间的微妙差异,这为我们这些在实践中遇到瓶颈的人,提供了更广阔的思考维度,知道该如何回溯和借鉴前人的智慧。这种既尊重学术严谨性又不失人文关怀的写作风格,是极其难得的。

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这本书的语言风格有一种独特的沉静力量,它不煽情,不夸张,但每一个遣词造句都精准有力,仿佛是经过无数次打磨的精密仪器。它避免了那种教科书式的生硬和冷漠,反而透着一股子对自然现象的敬畏与探究的执着。阅读过程中,我仿佛能感受到作者在撰写每一页时,那种对真理的反复拷问与求索。特别是在讨论到复杂边界条件下的数值稳定性问题时,作者没有简单地给出结论,而是详细列举了不同求解器在这个场景下的优缺点,这种坦诚和细致,极大地增强了文本的可信度。它教会我的不仅是知识本身,更是一种严谨的治学态度:面对自然界的复杂性,我们必须保持谦逊,用最可靠的方法去逼近真相,而不是满足于表面的解释。这种对专业精神的传承,才是此书最宝贵的财富。

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说实话,我对这类技术性强的书籍,最关注的就是其实用性和前沿性。这本书在“技术”二字上的投入是毋庸置疑的。它不仅覆盖了经典的数值模拟方法,比如有限元和有限差分在水体运动模拟中的应用,更引入了当下非常热门的机器学习在数据驱动模型优化中的实践案例。我翻阅到其中关于不确定性量化(Uncertainty Quantification)的章节时,感到非常惊喜,它详细描述了蒙特卡洛模拟在评估长期预测误差中的具体操作步骤和注意事项,这对于我们进行风险评估至关重要。书中所列举的软件工具链和代码实现思路,也体现了作者紧跟行业前沿的视野。它不是停留在理论探讨,而是实实在在地告诉你“如何去做”,这份务实的态度,让这本书的价值远超一般教科书的范畴,更像是一本高级工程师的实战手册。

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我是一名刚毕业不久的研究生,手头上的参考资料已经堆满了半个书架,但很多都显得零散且不成体系。这本书的出现,像是为我搭建了一个稳固的知识框架。它的章节逻辑衔接得非常流畅,每一个概念的引入都自然而然地服务于后续更宏大的主题。我发现,书中对“尺度效应”这个核心问题的讨论尤其深刻。它不仅仅停留在宏观尺度的流动分析,还深入到微观层面,探讨了不同尺度下的物理过程如何相互作用和影响。这种跨尺度的综合分析能力,在很多同类书籍中是很少见的。它让我理解到,无论我们关注的是一个海湾的泥沙输运,还是一个小河流域的水文响应,背后都有一套统一的物理规律在支配。这本书提供了一个极佳的视角,帮助我从“碎片化学习”走向“系统化认知”,对我的未来研究方向起到了非常关键的指导作用。

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