具体描述
This is a thorough introduction to all aspects of coastal processes, morphology and design of coastal defences, featuring extensive detailed modelling techniques and numerous case studies showing actual examples of mathematical modelling in application. Ideal for students, this is also an essential reference for coastal management professionals.
《浪潮之巅：海岸地貌的演变与防护》 本书是一部关于海岸地貌演变及其防护策略的深度探索。它并非一本简略的概览，而是旨在为读者呈现一个多维度、系统化的视角，理解塑造我们星球海岸线的强大力量，并探讨人类如何与之共存、并寻求可持续的保护之道。我们将从地质学、海洋学、生态学、土木工程以及社会经济学等多个学科交叉点出发，勾勒出一幅波澜壮阔的海岸画卷。 第一章：海岸的形成与动力学——地球的呼吸 本章将深入剖析海岸地貌的起源和演变过程。我们将追溯地球自形成以来，地质板块运动、海平面升降、火山活动以及冰川作用如何共同塑造了千姿百态的海岸线。读者将了解到，海岸并非静止不变，而是时刻处于动态平衡之中。 地质基础与构造运动： 探讨大陆漂移、板块碰撞、断裂带活动等宏观地质过程对海岸地貌形成的长期影响。例如，消亡型海岸（如大陆边缘的斜坡）与生长型海岸（如板块汇聚处的弧状岛链）的根本差异。 海平面变化： 详细阐述冰川期和间冰期的交替如何导致海平面大幅度升降，以及新生代以来缓慢的海平面上升趋势。我们将分析这些变化如何作用于侵蚀、堆积和海岸线后退或前进。 水动力环境： 深入研究海浪、潮汐、洋流以及风等短期动力过程对海岸地貌的塑造作用。我们将解析波浪的能量传递、侵蚀机制（如拍岸、磨蚀、剥蚀）以及沉积物的搬运和堆积过程（如沙丘、沙洲、海滩的形成）。 风的作用： 除了对波浪的影响，风本身也是塑造海岸的重要力量，尤其是在干旱或半干旱地区。我们将讨论风蚀、风积形成的风蚀柱、风蚀穴以及沙漠边缘的沙丘系统。 河流与海岸的互动： 探讨河流携带泥沙入海，与海洋动力共同作用，形成三角洲、河口湾等特殊海岸地貌。分析河流流量、含沙量以及海洋动力强度对三角洲形态的影响。 第二章：海岸地貌的类型与特征——自然的杰作 在理解了海岸形成的动力学之后，本章将聚焦于海岸地貌的多样性，介绍不同类型的海岸及其独特的特征。我们将通过丰富的案例研究，展示自然界鬼斧神工的创造力。 侵蚀海岸： 描述悬崖、海蚀柱、海蚀洞、海湾等侵蚀地貌的形成机制。分析不同岩性海岸（如花岗岩、砂岩、石灰岩）在海浪侵蚀下的不同表现。 堆积海岸： 详述海滩、沙洲、沙坝、泻湖、三角洲等堆积地貌的形成过程。分析沉积物的来源、搬运路径以及能量条件对这些地貌形态的影响。 构造海岸： 介绍由地壳抬升或沉降形成的海岸，如海岸阶地、断层崖等。分析地质构造对海岸线的控制作用。 生物海岸： 探讨珊瑚礁、红树林、盐沼等由生物活动形成的特殊海岸地貌。分析这些生物群落如何影响海岸的侵蚀和沉积过程，并提供重要的生态功能。 冰川海岸： 描述峡湾、冰斗湖、冰碛丘陵等由冰川作用形成的海岸地貌，主要分布在高纬度地区。 第三章：海岸过程的量化与模拟——科学的量尺 为了更深入地理解海岸过程并预测其未来变化，科学的量化和模拟是必不可少的工具。本章将介绍相关的科学方法和技术。 现场观测与测量技术： 详细介绍水深测量（测深仪）、波浪测量（波浪浮标、波高仪）、潮流测量（ADCP）、海岸线监测（GPS、遥感影像）、沉积物采样与分析等常用的现场调查技术。 遥感与地理信息系统（GIS）： 阐述如何利用卫星影像、航空照片等遥感数据，结合GIS技术，进行大范围的海岸地貌变化监测、土地利用分析以及环境评估。 数学模型： 深入介绍用于模拟海岸动力过程（如波浪传播、潮流模拟）、沉积物输运模型以及海岸线演变模型。我们将探讨不同模型的原理、应用范围以及局限性。 数值模拟与预测： 讲解如何利用计算机模拟来预测海岸侵蚀、洪水风险、海滩淤积等未来变化，为海岸管理提供科学依据。 第四章：海岸的脆弱性与风险——自然的挑战 海岸地区往往是人口稠密、经济发达的区域，但同时也是最易受到自然灾害侵袭的地区。本章将分析海岸面临的主要风险。 海平面上升的威胁： 详细分析全球气候变暖导致的全球海平面上升，对低洼海岸地区、沿海城市、重要基础设施（如港口、机场）以及湿地生态系统的潜在影响，包括淹没、咸水入侵、土壤盐碱化等。 极端海浪与风暴潮： 探讨台风、飓风、温带气旋等极端天气事件引发的强风、巨浪和风暴潮，对海岸造成的破坏性影响，如海滩侵蚀、建筑物损坏、内陆淹没等。 海岸侵蚀： 分析导致海岸侵蚀的主要原因，包括自然动力过程的改变（如河流泥沙供应减少）、人类活动的影响（如海岸工程建设、过度开采海砂）以及地质沉降等。 海岸水体污染与生态破坏： 探讨沿海地区面临的各种污染问题，如生活污水、工业废水、农业面源污染以及塑料垃圾等，对海洋生物、渔业资源以及旅游业造成的负面影响。 地质灾害： 除了海浪侵蚀，海岸地区还可能面临滑坡、泥石流（特别是在陡峭海岸）、地震引发的海啸等潜在地质风险。 第五章：海岸防护与管理——人与自然的对话 面对日益严峻的海岸挑战，人类发展出了各种策略来保护海岸线，并寻求与自然和谐共存。本章将重点介绍海岸防护和管理的方法。 硬质防护工程： 介绍海堤、防波堤、丁坝、离岸堤等经典的海岸防护结构。分析其工作原理、设计原则、建设成本以及对海岸动力和生态环境的潜在负面影响，例如“海岸退化”现象。 软质防护与生态修复： 探讨利用自然力量进行海岸防护的方法，如沙滩养护（海滩加宽）、植被恢复（如种植红树林、海草）、湿地修复等。强调生态修复的长期可持续性和生态效益。 综合海岸带管理（ICZM）： 介绍一种更加全面的管理理念，将海岸带视为一个相互关联的整体，考虑经济、社会、环境等多方面因素，进行协调和规划。 风险评估与应急响应： 阐述如何进行海岸灾害风险评估，制定有效的应急预案，提高社区的抗灾减灾能力。 政策法规与国际合作： 探讨制定海岸保护政策、法律法规的重要性，以及在应对全球性海岸问题（如海平面上升）方面，国际合作的必要性。 适应性管理： 强调在不确定性存在的海岸管理中，采取“边做边学”的适应性管理策略，不断监测、评估和调整管理措施。 第六章：未来的海岸——挑战与机遇 展望未来，海岸工程和海岸管理将面临新的挑战，同时也蕴藏着新的机遇。本章将对未来的发展趋势进行探讨。 气候变化背景下的海岸适应： 聚焦于如何在气候变化加剧的背景下，发展更具韧性的海岸防护和适应策略，例如“软工程”和“基于自然的解决方案”。 新技术与智慧海岸： 探讨大数据、人工智能、物联网等新兴技术在海岸监测、预测和管理中的应用潜力，例如利用无人机进行高精度海岸线监测，或利用AI分析海岸过程。 可持续海岸发展： 强调在海岸开发和保护之间寻求平衡，发展可持续的海洋经济，例如可持续旅游、海洋可再生能源等。 社会参与与公众意识： 认识到公众参与在海岸管理中的重要性，提高公众的海岸保护意识，鼓励社区积极参与到海岸的保护和管理中来。 跨学科合作的新前沿： 展望不同学科领域（如海洋科学、生态学、社会科学、工程技术）之间更紧密的合作，以应对复杂多样的海岸问题。 《浪潮之巅：海岸地貌的演变与防护》旨在为读者提供一个深入、全面、系统地了解海岸世界的视角。它不仅是一部科学著作，更是一次对人类与自然界微妙关系的深刻反思。通过理解海岸的过去，我们能更好地应对现在的挑战，并为创造一个更可持续的海岸未来而努力。
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