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海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法

海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法
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作者: , ,
出版社: 科学出版社
2017-10
版次: 1
ISBN: 9787030521958
定价: 150.00
装帧: 其他
开本: 其他
分类: 自然科学
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  • 　　《海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法》主要围绕海岸区域的动力环境和新型海岸结构物的水动力模拟分析方法开展论述。《海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法》介绍了用于台风波浪模拟的混合风场模型、不同设计波要素样本遴选与统计分析方法、海面与海底剪切应力及风暴潮漫滩过程中的波浪作用机制、基于亚网格的海岸动力环境数值模拟方法、海床冲淤演变连续过程的物理模型试验研究方法；介绍了新型透空消能式海岸结构物水动力分析的基础理论，阐述了匹配特征函数展开、多极子分析、速度势分解以及分区边界元分析方法，讨论了新型结构物的水动力特性。 目录

    前言

    第1章 绪论 1

    1.1 海岸工程动力环境数值模拟与分析技术 1

    1.2 新型海岸结构物水动力分析方法与设计理论 3

    1.3 主要内容与章节 5

    参考文献 6

    第2章 基于台风浪后报数据的设计波高推算 9

    2.1 台风浪数值模拟 10

    2.1.1 再分析风场 11

    2.1.2 Holland模型风场 12

    2.1.3 Blended模型风场 14

    2.1.4 台风浪数值模拟 14

    2.2 设计波高推算 18

    2.2.1 概率分布函数 19

    2.2.2 POT法分组 19

    2.2.3 POT法取闽及POT/GPD推算 20

    2.2.4 AM/P-III推算 22

    2.2.5 设计波高推算方法对比分析 23

    2.2.6 基于样本特性的阈值选取准则 24

    参考文献 26

    第3章 多因素耦合作用下的海岸水动力数值模拟 28

    3.1 数值模拟基本理论 28

    3.1.1 海流运动基本理论 29

    3.1.2 泥沙运动基本理论 47

    3.2 波浪、海流与泥沙耦合作用分析 53

    3.2.1 波浪影响下的海面与海底剪切应力 54

    3.2.2 悬浮泥沙对水动力的衰减作用分析 60

    3.2.3 浪流耦合作用下的风暴潮漫水分析 69

    3.3 浪流沙耦合模式构建 81

    3.3.1 浪流沙模块耦合的实现 81

    3.3.2 海底冲淤演变模块 81

    3.3.3 波流耦合有效性分析 83

    3.4 浪流沙多因素耦合模式的应用案例 87

    3.4.1 黄河三角洲应用案例 87

    3.4.2 胜利油田KD12路岛工程应用案例 94

    参考文献 97

    第4章 滨海湿地动力过程的数值模拟分析 103

    4.1 滨海盐沼湿地的亚网格水动力模型 104

    4.1.1 盐沼湿地水动力模拟研究背景 104

    4.1.2 亚网格模型的控制方程 106

    4.1.3 数值方法 113

    4.1.4 预存储方法 121

    4.1.5 初始条件和边界条件 123

    4.1.6 模型计算流程 124

    4.2 亚网格模型在滨海盐沼湿地中的应用 124

    4.2.1 理想潮沟潮滩系统验证 125

    4.2.2 在布洛克布雷泽盐沼湿地的应用 130

    4.3 滨海盐沼湿地的生态-地貌耦合模拟 137

    4.3.1 亚网格水位、流速和泥沙浓度的重建方法 138

    4.3.2 亚网格悬沙输运方程的推导 140

    4.3.3 亚网格泥沙输运模型的建立 143

    4.3.4 植被地貌演变耦合模型 148

    4.3.5 潮滩盐沼湿地系统发育的数值模拟 155

    参考文献 161

    第5章 新型海岸结构物水动力解析研究 164

    5.1 基本理论 164

    5.1.1 控制方程和边界条件 164

    5.1.2 多孔介质模型 166

    5.1.3 开孔薄板边界条件 168

    5.2 匹配特征函数展开法 170

    5.2.1 多孔堆石潜堤 170

    5.2.2 水平多孔板 177

    5.2.3 排桩堆石结构 180

    5.2.4 斜向波问题 185

    5.3 多极子展开分析 187

    5.3.1 正向波对半网型开孔潜堤的作用 187

    5.3.2 斜向波对半网型开孔潜堤的作用 195

    5.4 速度势分解技术 201

    5.4.1 出水多孔防波堤 201

    5.4.2 单层水平多孔板 208

    5.4.3 双层水平多孔板 216

    5.4.4 水平多孔板堆石复合型潜堤 223

    5.4.5 斜向波问题 227

    参考文献 229

    第6章 新型海岸结构物水动力数值分析 233

    6.1 二维问题 233

    6.2 斜向波问题 238

    6.3 平面波问题 242

    参考文献 249

    第7章 海床冲淤物理模型试验分析技术 251

    7.1 模型试验设置 251

    7.2 推移质输沙率物理模型试验分析方法 252

    7.3 冲泻区地形演变的物理试验模拟与分析 258

    参考文献 270
  • 内容简介:
    　　《海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法》主要围绕海岸区域的动力环境和新型海岸结构物的水动力模拟分析方法开展论述。《海岸动力环境与新型结构的水动力模拟分析方法》介绍了用于台风波浪模拟的混合风场模型、不同设计波要素样本遴选与统计分析方法、海面与海底剪切应力及风暴潮漫滩过程中的波浪作用机制、基于亚网格的海岸动力环境数值模拟方法、海床冲淤演变连续过程的物理模型试验研究方法；介绍了新型透空消能式海岸结构物水动力分析的基础理论，阐述了匹配特征函数展开、多极子分析、速度势分解以及分区边界元分析方法，讨论了新型结构物的水动力特性。
  • 目录:
    目录

    前言

    第1章 绪论 1

    1.1 海岸工程动力环境数值模拟与分析技术 1

    1.2 新型海岸结构物水动力分析方法与设计理论 3

    1.3 主要内容与章节 5

    参考文献 6

    第2章 基于台风浪后报数据的设计波高推算 9

    2.1 台风浪数值模拟 10

    2.1.1 再分析风场 11

    2.1.2 Holland模型风场 12

    2.1.3 Blended模型风场 14

    2.1.4 台风浪数值模拟 14

    2.2 设计波高推算 18

    2.2.1 概率分布函数 19

    2.2.2 POT法分组 19

    2.2.3 POT法取闽及POT/GPD推算 20

    2.2.4 AM/P-III推算 22

    2.2.5 设计波高推算方法对比分析 23

    2.2.6 基于样本特性的阈值选取准则 24

    参考文献 26

    第3章 多因素耦合作用下的海岸水动力数值模拟 28

    3.1 数值模拟基本理论 28

    3.1.1 海流运动基本理论 29

    3.1.2 泥沙运动基本理论 47

    3.2 波浪、海流与泥沙耦合作用分析 53

    3.2.1 波浪影响下的海面与海底剪切应力 54

    3.2.2 悬浮泥沙对水动力的衰减作用分析 60

    3.2.3 浪流耦合作用下的风暴潮漫水分析 69

    3.3 浪流沙耦合模式构建 81

    3.3.1 浪流沙模块耦合的实现 81

    3.3.2 海底冲淤演变模块 81

    3.3.3 波流耦合有效性分析 83

    3.4 浪流沙多因素耦合模式的应用案例 87

    3.4.1 黄河三角洲应用案例 87

    3.4.2 胜利油田KD12路岛工程应用案例 94

    参考文献 97

    第4章 滨海湿地动力过程的数值模拟分析 103

    4.1 滨海盐沼湿地的亚网格水动力模型 104

    4.1.1 盐沼湿地水动力模拟研究背景 104

    4.1.2 亚网格模型的控制方程 106

    4.1.3 数值方法 113

    4.1.4 预存储方法 121

    4.1.5 初始条件和边界条件 123

    4.1.6 模型计算流程 124

    4.2 亚网格模型在滨海盐沼湿地中的应用 124

    4.2.1 理想潮沟潮滩系统验证 125

    4.2.2 在布洛克布雷泽盐沼湿地的应用 130

    4.3 滨海盐沼湿地的生态-地貌耦合模拟 137

    4.3.1 亚网格水位、流速和泥沙浓度的重建方法 138

    4.3.2 亚网格悬沙输运方程的推导 140

    4.3.3 亚网格泥沙输运模型的建立 143

    4.3.4 植被地貌演变耦合模型 148

    4.3.5 潮滩盐沼湿地系统发育的数值模拟 155

    参考文献 161

    第5章 新型海岸结构物水动力解析研究 164

    5.1 基本理论 164

    5.1.1 控制方程和边界条件 164

    5.1.2 多孔介质模型 166

    5.1.3 开孔薄板边界条件 168

    5.2 匹配特征函数展开法 170

    5.2.1 多孔堆石潜堤 170

    5.2.2 水平多孔板 177

    5.2.3 排桩堆石结构 180

    5.2.4 斜向波问题 185

    5.3 多极子展开分析 187

    5.3.1 正向波对半网型开孔潜堤的作用 187

    5.3.2 斜向波对半网型开孔潜堤的作用 195

    5.4 速度势分解技术 201

    5.4.1 出水多孔防波堤 201

    5.4.2 单层水平多孔板 208

    5.4.3 双层水平多孔板 216

    5.4.4 水平多孔板堆石复合型潜堤 223

    5.4.5 斜向波问题 227

    参考文献 229

    第6章 新型海岸结构物水动力数值分析 233

    6.1 二维问题 233

    6.2 斜向波问题 238

    6.3 平面波问题 242

    参考文献 249

    第7章 海床冲淤物理模型试验分析技术 251

    7.1 模型试验设置 251

    7.2 推移质输沙率物理模型试验分析方法 252

    7.3 冲泻区地形演变的物理试验模拟与分析 258

    参考文献 270
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