河口工程泥沙数学模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:海洋出版社

作者:王尚毅

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1990-05

价格:8.50

装帧:平装

isbn号码:9787502705695

丛书系列:

图书标签:

• 河口工程
• 泥沙
• 数学模型
• 水动力
• 海岸工程
• 河流动力学
• 数值模拟
• 环境工程
• 水资源
• 工程应用

书名：河口工程泥沙数学模型 简介： 本书深入探讨了河口工程领域中泥沙运动的数学建模理论与实践。河口地区作为江海交汇的关键地带，其水动力条件复杂多变，泥沙输移和淤积规律更是影响着航道维持、滩涂围垦、防洪排涝等一系列重要的河口工程建设与管理。精准的泥沙数学模型，是理解和预测这些复杂过程的基础，为工程设计与决策提供科学依据。 本书从基础的泥沙性质、泥沙运动的基本力学原理入手，详细阐述了不同类型泥沙数学模型的构建思路与方法。首先，我们将回顾和梳理了泥沙运动的基本概念，包括泥沙的来源、特性（如粒径分布、密度、持水性等）、以及泥沙在水流中的悬浮、推移、挟带等过程。随后，重点介绍了几类主流的泥沙数学模型，例如： 一维泥沙模型： 重点在于描述沿河口主河道的泥沙输移，通常考虑水流的纵向变化以及泥沙在垂向上的平均状态。这类模型在分析河口特定河段的淤积或冲刷趋势时，具有计算效率高、数据需求相对较少的优点，适用于初步的工程评估。本书将详细介绍一维模型中的泥沙平衡方程、输沙率公式的选择与应用，以及模型参数的率定与验证方法。 二维泥沙模型： 能够捕捉河口区域的平面水流和泥沙分布特征，对于模拟横向环流、回流、以及复杂岸线和河床形态下的泥沙运动尤为重要。本书将深入剖析二维模型所依赖的水动力模型（如圣维南方程或布辛涅斯克方程的二维形式），并重点讲解二维泥沙输移方程的推导与离散化技术。例如，如何处理二维水流中的泥沙挟带能力变化，以及如何模拟泥沙在滩涂、浅滩等区域的堆积过程。 三维泥沙模型： 能够同时反映河口水流和泥沙在垂向上的变化，这是模拟分层水流、密度流、以及泥沙在不同水层分布特征的最为精细的模型。本书将详细介绍三维水动力模型（如Navier-Stokes方程的三维形式）及其与三维泥沙输移方程的耦合方式。重点关注垂直方向上的垂向混合过程、泥沙在底部的沉积和再悬浮机制，以及密度流对泥沙运动的影响。三维模型虽然计算量大，但能提供最全面的泥沙运动信息，适用于复杂水文条件下的精细化研究和重大工程的方案比选。 在模型方法论层面，本书将详细介绍各种模型常用的数值离散化技术，如有限差分法、有限体积法、有限元法等，并对比分析它们在处理河口复杂几何形状和边界条件时的优缺点。同时，还将深入探讨模型中的关键子模型，例如： 输沙率模型： 介绍不同水沙条件下，泥沙在水流中被挟带的能力，包括推移质和悬移质的输沙公式，如Exner方程、Engelund-Hansen公式、Wilson公式等，并讨论其适用范围和修正方法。 泥沙起动判据： 讲解泥沙颗粒在水流作用下开始运动的条件，如临界起动流速、临界切应力等，以及相关的经验公式和理论模型。 泥沙沉积模型： 描述泥沙颗粒在水流速度减小或停止时，从水中沉降并沉积在河床或滩涂上的过程，包括沉速模型以及床面沉积的数学描述。 床面变形模型： 介绍泥沙运动导致河床形态发生变化的数学表述，通常基于泥沙的净输沙量来驱动床面高程的变化。 本书还将针对河口工程的实际应用，对模型的率定与验证给予充分的关注。模型的率定过程涉及调整模型参数以使其模拟结果与观测数据（如流速、水位、含沙量、床面高程等）相匹配。本书将介绍常用的参数优化算法和技巧。模型验证则是使用独立的观测数据来检验模型的可靠性和准确性，本书将提供多种验证指标和方法。 此外，本书还探讨了在河口工程中应用泥沙数学模型的关键挑战和前沿进展，例如： 模型的不确定性分析： 讨论模型输入参数、初始条件、边界条件以及模型结构本身带来的不确定性，并介绍如何进行不确定性量化。 多相流泥沙模型： 针对含有大量泥沙混合物的复杂流体，介绍考虑泥沙浓度对流体性质影响的建模方法。 耦合模型： 探讨如何将泥沙模型与其他物理过程模型（如水温模型、水质模型）进行耦合，以更全面地模拟河口生态环境。 遥感与GIS在泥沙模型中的应用： 介绍如何利用遥感技术获取大范围的河口水沙信息，以及GIS技术在模型数据管理和结果可视化中的作用。 模型在具体河口工程中的应用案例： 通过实际的工程案例，如某河口航道疏浚、某海堤建设、某水闸调度等，展示泥沙数学模型在解决实际工程问题中的强大能力，包括预测不同工程措施对泥沙分布的影响，评估泥沙淤积对航运或防洪的影响，以及优化工程设计方案等。 本书旨在为从事河口工程、水力学、泥沙动力学、环境科学等领域的科研人员、工程师以及高等院校师生提供一本系统、全面、实用的参考书。通过对泥沙数学模型的深入学习，读者将能够更有效地分析河口水沙动力过程，为保护和利用河口资源提供科学的技术支撑。

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说实话，我一开始对这本书的期望值并不高，以为又是一本枯燥乏味的学术专著。然而，当我翻开它，我立刻被书中流畅的语言和清晰的逻辑所吸引。作者在讲述泥沙运动的物理过程时，并没有使用过多晦涩难懂的术语，而是用生动形象的比喻和深入浅出的解释，将复杂的现象一一呈现。比如，他将泥沙颗粒在水中的运动比作一场激烈的“舞蹈”，不同的“舞步”对应着不同的水流条件和颗粒特性，这种形象的比喻，让我瞬间茅塞顿开。更让我惊喜的是，书中对不同类型泥沙数学模型的比较和评述。作者并没有简单地罗列模型，而是深入分析了各种模型的优缺点，以及它们适用的具体场景。这种批判性的分析，让我能够根据实际需求，选择最合适的模型工具。书中的附录部分，还包含了大量的常用公式和相关软件的介绍，这对于想要动手实践的读者来说，无疑是雪中送炭。总而言之，这本书的写作风格非常独特，它既有学术的严谨性，又不失大众的可读性，是一本值得反复品读的佳作。

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这本书我刚翻了几页，就被它严谨的逻辑和深入的分析所吸引。作者在开篇就为我们描绘了一个宏大的图景，将河口区域的复杂性娓娓道来，从水流动力学的基本原理出发，层层递进，引出泥沙运动的诸多影响因素。尤其是关于泥沙颗粒在不同水流条件下的沉降与悬浮机制的论述，真是鞭辟入里，让我对泥沙这一看似微不足道的物质有了全新的认识。我特别欣赏书中对数学模型的构建过程的详细阐述，作者并没有直接丢给我们一堆复杂的公式，而是循序渐进地介绍了模型建立的每一个步骤，从概念模型的确立，到数学方程的选择，再到参数的标定，每一个环节都充满了智慧的火花。我感觉自己仿佛置身于一个实验室，与作者一起探索泥沙运动的奥秘。书中举的案例也十分贴切，结合了实际工程的背景，使得抽象的理论变得生动起来，让我能够更直观地理解模型是如何在实践中发挥作用的。虽然我还没有完全深入阅读，但仅凭这开篇的几章，我就已经被这本书的学术深度和严谨性所折服。我期待着在接下来的阅读中，能够进一步领略作者的真知灼见，为我未来的工程实践提供宝贵的指导。

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这本书给我带来的最大冲击，是它对河口泥沙运动的“系统性”和“动态性”的深刻揭示。我们常常将河口看作一个静态的地理单元，但这本书却通过数学模型的视角，向我们展示了一个充满活力的、时刻变化的生态系统。作者在书中详细阐述了河口泥沙运动与水文、动力、地貌以及甚至海洋入侵之间的复杂耦合关系。他不仅仅关注泥沙本身，更关注泥沙运动所处的宏观环境。书中关于边界条件设置的讨论，以及不同边界条件对模型结果的影响分析，让我看到了模型的强大之处，它能够模拟在不同外部因素作用下，河口泥沙运动的长期演变趋势。我特别留意了书中关于模型尺度问题的探讨，从宏观的河口尺度到微观的颗粒尺度，作者都给出了详尽的论述，这对于理解泥沙运动的多尺度特征至关重要。这本书让我深刻体会到，河口工程泥沙的研究并非孤立的学科，而是需要跨越多个领域的综合性课题，而数学模型正是连接这些领域的桥梁。

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这本关于河口工程泥沙数学模型的书，给我最深的感受是它在理论与实践之间的完美平衡。很多同类书籍往往要么过于偏重理论，让人望而却步，要么过于侧重案例，缺乏系统性的理论支撑。但这本书，作者似乎深谙此道，他不仅系统地梳理了泥沙运动的基本理论，更重要的是，将这些理论巧妙地融入到数学模型的构建和应用之中。书中关于泥沙输移方程的选择与修正，以及模型参数的敏感性分析部分，让我受益匪浅。作者通过大量的图表和数据分析，清晰地展示了不同参数对模型预测结果的影响程度，这对于我们进行实际工程的预测和评估至关重要。我尤其赞赏书中对模型验证和不确定性分析的讨论，这恰恰是数学模型在实际应用中最容易被忽视却又最关键的环节。通过对历史数据的比对和对模型适用范围的界定，作者为我们提供了如何客观评价模型可靠性的方法。这对于像我这样的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。这本书就像一位经验丰富的老工程师，不仅能告诉你“是什么”，更能告诉你“为什么”以及“怎么做”，让我对河口工程泥沙数学模型有了更全面、更深入的理解。

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我是一名初学者，一直对河口泥沙的数学模型感到十分困惑，觉得它们离我非常遥远。但当我拿到这本书后，我发现我的顾虑完全是多余的。作者用一种非常友好的方式，引领我一步步走进这个领域。他首先从最基础的泥沙基本概念讲起，然后慢慢介绍不同类型的泥沙输移过程，并且在每一个阶段都配有清晰的示意图，让我能够轻松理解。最让我赞赏的是，书中对模型“调参”的讲解，这一点对于很多初学者来说都是一个巨大的挑战。作者并没有回避这个难题，而是提供了详细的步骤和技巧，教我们如何根据实际情况选择合适的参数，以及如何进行参数的优化。他还分享了一些实际工程中遇到的常见问题以及解决方法，这些经验之谈对于我这样的新手来说，实在是太宝贵了。这本书的语言通俗易懂，没有太多生僻的专业术语，读起来一点都不费力。我感觉自己就像在听一位经验丰富的老师在耐心指导，让我对河口工程泥沙数学模型不再感到畏惧，反而充满了兴趣和信心。

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