Jarlan型開孔牆式防波堤的水動力特性研究 劉勇 9787568502535 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉勇 著

圖書標籤:

• 防波堤
• 水動力特性
• 開孔結構
• Jarlan型
• 海洋工程
• 海岸工程
• 數值模擬
• 實驗研究
• 結構力學
• 水工結構

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 大連理工大學齣版社

ISBN：9787568502535

商品編碼：29453635337

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	Jarlan型開孔牆式防波堤的水動力特性研究
作者	劉勇
定價	45.00元
齣版社	大連理工大學齣版社
ISBN	9787568502535
齣版日期	2016-03-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

劉勇*的《Jarlan型開孔牆式防波堤的水動力特性研究》對波浪作用下Jarlan型開孔牆式防波堤的水動力特性進行瞭比較深入、係統地分析研究。依次分析瞭正嚮規則波、不規則波、斜嚮波與開孔防波堤的相互作用，並在*後提齣和研究瞭兩種改良形式的開孔防波堤結構。在研究方法上，以理論分析、計算為主，以相應的物理模型試驗作為驗證，對開孔沉箱垂直力問題則采用有限元方法進行數值計算。在具體問題的分析中，強調實際工程應用，同時兼顧到理論層麵上的探討。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

書籍名稱： 復雜海域水動力環境數值模擬與工程應用 作者： 王建明 齣版社： 海洋科學齣版社 ISBN： 9787518089213 --- 內容簡介 本書係統深入地探討瞭復雜海域水動力環境的數值模擬方法及其在海岸工程、海洋資源開發和環境影響評估中的實際應用。隨著全球海洋工程活動的日益頻繁和對海洋環境可持續性要求的提高，精確、高效地預測和分析海浪、潮流、水位等水動力要素的變化規律，已成為現代海洋工程設計與管理的關鍵環節。本書旨在為海洋工程技術人員、水利工程師、環境科學傢以及相關領域的研究人員提供一套全麵的理論框架、先進的數值工具和詳實的工程案例。 第一部分：復雜水動力環境基礎理論 本部分首先迴顧瞭流體力學和波浪理論的基本原理，重點梳理瞭適用於復雜海岸帶的淺水波、非綫性波和破碎波的數學描述。 第一章：淺水波與非綫性波理論 深入探討瞭水深對波浪運動的影響，包括綫性和非綫性淺水波理論的推導和適用範圍。詳細分析瞭Stokes、Cnoidal以及Soliton等非綫性波理論，強調瞭它們在描述近岸區波浪變形和破碎過程中的重要性。此外，對波浪頻譜理論進行瞭詳盡闡述，介紹瞭FFT（快速傅裏葉變換）在波浪數據分析中的應用，為後續的數值模擬提供瞭必要的理論基礎。 第二章：潮流與環流場動力學 本章聚焦於潮汐、風場驅動下的海洋環流模擬。引入瞭淺水方程組（聖維南方程）的推導過程，包括摩擦項和科氏力的處理。重點討論瞭復雜地形（如海灣、河口三角洲）對潮流流場結構的影響，並結閤觀測數據對模型結果進行瞭驗證，為理解近岸水動力過程提供瞭堅實的動力學基礎。 第三章：波浪與流場相互作用理論 這是連接波浪和環流模擬的關鍵章節。闡述瞭波浪對平均流場（Radiation Stress，輻射應力）的貢獻，以及平均流場對波浪傳播的影響。詳細介紹瞭Boussinesq方程組在模擬波浪與潛堤、礁石等障礙物相互作用中的優勢和局限性，為工程結構設計中的繞射和反射效應分析奠定瞭理論基礎。 第二部分：先進數值模擬方法 本部分詳細介紹瞭幾種主流的、適用於復雜海域水動力模擬的數值計算方法，並著重於模型的構建、求解和驗證技術。 第四章：基於有限差分法的（FDM）模型構建 著重講解瞭基於FDM的二維和三維水動力模型（如ADCIRC、Delft3D-FLOW的前身模型）的網格生成、時間步進方案（如顯式、隱式和交錯網格技術）的選擇與優化。重點分析瞭如何通過加密網格技術來精確捕捉中小尺度的局部水動力特徵，如入海口或人工結構附近的迴流區。 第五章：基於有限體積法（FVM）的高精度模擬 詳細介紹瞭FVM在處理守恒型方程（如淺水方程）時的優勢。討論瞭高分辨率格式，如TVD（Total Variation Diminishing）格式、ENO/WENO格式在抑製數值耗散和捕捉激波（如孤立波或突變水流）方麵的應用。結閤實際算例，演示瞭如何通過控製通量計算方案（如Rusanov格式、HLL格式）來提高模型對復雜邊界條件的適應性。 第六章：耦閤波浪模型（如SWAN/Boussinesq模型） 本章專門探討瞭波浪場模擬技術。首先介紹瞭SWAN（Simulating WAves nearshore）模型的理論基礎，包括波能輸運方程、風生、耗散、非綫性相互作用等參數的設置。隨後，對比瞭Boussinesq類模型（如FUNWAVE）在處理極端非綫性波浪（如淺水破碎、波浪爬高）時的優勢，並討論瞭如何將它們與環流模型進行雙嚮或單嚮耦閤，以實現全水動力過程的協同模擬。 第三部分：工程應用與案例分析 本部分將理論與實踐相結閤，展示瞭復雜水動力模擬在實際海洋工程項目中的關鍵作用。 第七章：港口與航道工程的水流泥沙響應 以某深水港口的可行性研究為例，展示瞭如何利用高精度數值模型模擬疏浚作業和防洪工程對港池水動力環境的長期影響。詳細闡述瞭水流-泥沙輸運耦閤模型的建立流程，包括泥沙起動、輸運和沉積過程的參數化處理。重點分析瞭模型結果在確定航道維護疏浚量、優化防沙構築物設計中的指導意義。 第八章：海岸防護結構的動力響應評估 探討瞭在極端風暴潮和巨浪作用下，海堤、離岸堤和防波堤的受力分析。引入瞭基於ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）或VOF（Volume of Fluid）等先進網格技術的三維瞬態模擬方法，用於精確捕捉波浪衝擊壓力（Impact Pressure）的峰值及其時程特性。書中通過對比不同結構形式（如直立式、斜坡式）在同一波浪條件下的水動力載荷，為結構安全係數的確定提供瞭科學依據。 第九章：海洋新能源開發與環境影響 本章關注海上風電基礎結構、波浪能/潮汐能發電裝置周圍的水動力環境。分析瞭湍流強度和水流剪切力對基礎衝刷（Scour）的影響機製，並介紹瞭如何利用模型預估衝刷深度和速率。此外，還討論瞭大型海上結構物對近岸環流、溫鹽結構以及生態係統（如溶解氧和營養物質輸運）的潛在影響評估方法。 第十章：極端海況預報與風險管理 本書最後一部分聚焦於實時或近實時的水動力預報係統構建。介紹瞭同化技術（如卡爾曼濾波）在修正模型初始條件和邊界條件中的應用，以提高短期預報精度。結閤曆史颱風或極端潮汐事件，展示瞭如何利用模型進行“What-if”分析，評估不同防災措施的有效性，為海洋災害預警和應急管理提供技術支持。 總結 本書內容豐富，理論深度與工程實用性兼具，圖錶和算例詳盡，是海洋工程、水利學、環境科學領域專業人士不可多得的參考書。它不僅提供瞭理解復雜水動力現象的工具，更指導讀者如何利用這些工具解決實際工程難題，促進海洋資源的可持續開發和利用。

評分☆☆☆☆☆

從一個對船舶運動和港口水流環境比較熟悉的角度來看，我更關注的是該結構對周邊水域流場的影響。Jarlan型結構獨特的滲透和反射特性，必然會對進齣港口的船舶航行産生影響。這本書如果能從流體力學角度，量化齣在不同開孔率下，防波堤後方的水域紊流強度、迴流區的大小，以及這些因素對靠泊操作窗口的影響，那將是非常有價值的補充信息。這種間接效應的研究，往往是單獨關注結構本身所忽略的。我希望書中能夠利用三維數值模型，展示波浪穿過結構後的能量分布和動量傳遞情況，特彆是與周圍水體交換的效率。這不僅關係到防波堤本身的穩定性，也直接影響到港池內的泥沙淤積速率和水質交換。如果作者能提供一個全麵的評估工具箱，能夠綜閤考慮結構受力、造價、以及對周邊環境的次生影響，那麼這本書就具備瞭成為跨學科參考書的潛力。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的摘要（雖然我手頭沒有原書內容，但我根據書名推測），我立刻想到瞭我們在進行海岸帶開發規劃時，經常遇到的兩難境地：如何平衡工程造價與結構性能的優化。這本關於“Jarlan型”結構的專著，應該能為我們提供一個評估這種特定結構優越性的獨特視角。我最期待看到的是，作者如何量化這種開孔牆體在不同水深和波浪周期下的效率指標，比如能量耗散係數，以及它與傳統重力式或斜坡式防波堤相比，在同等防護標準下的經濟性分析。如果書中包含瞭對材料選擇、施工工藝的探討就更好瞭，因為理論上的完美設計如果無法在現場經濟高效地實現，那也是空談。我個人對結構動力響應中的非綫性效應很感興趣，特彆是當波高接近或超過結構設計極限時，開孔處可能齣現的射流現象和空化風險，這些極端工況下的行為模式，往往是教科書上缺乏深入討論的部分。這本書若能提供這方麵的深入洞察，無疑將大大提升其作為前沿研究成果的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的潛在讀者群體一定非常聚焦，主要麵嚮海洋工程、水利工程領域的專業人士和高年級學生。我希望它在理論深度上是紮實的，但又不失工程實踐的可讀性。想象一下，當我們麵對一個復雜的海灣環境，需要快速評估不同防波堤型式的可行性時，這本書提供的分析框架和快速估算方法就顯得尤為寶貴。我特彆期待書中能夠提供一個清晰的“設計流程圖”或者“決策樹”，指導使用者根據水域的波浪氣候、地質條件、以及功能要求，一步步確定最優的開孔比例和牆體傾角。如果書中還能涵蓋一些關於結構監測和健康評估的章節，闡述如何利用傳感器網絡來實時驗證實際水動力載荷與理論預測的吻閤度，那就完美瞭。畢竟，理論模型必須經過現場數據的檢驗纔能真正站得住腳。這本書如果能成為連接實驗室理論與海邊實際工程的一座堅實橋梁，那它的價值就不可估量瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就充滿瞭技術深度，讓人不禁好奇在實際工程應用中會遇到哪些挑戰。我特彆關注那些在復雜海況下，結構幾何形狀對水動力響應影響的細節描述。比如，那種開孔設計，究竟是如何巧妙地消減波浪能量，同時又保證結構足夠的穩定性和抗衝刷能力？作者在這方麵是否提供瞭詳盡的數值模擬結果或者現場觀測數據來佐證其理論模型的可靠性？對於工程師而言，最關鍵的就是如何將這些理論轉化為可操作的設計規範。我希望書中能有大量的圖錶和案例分析，清晰地展示不同開孔率、不同牆體厚度在極端波浪載荷下的受力特點和疲勞壽命預測。特彆是對於那些靠近港口或航道入口的關鍵基礎設施，精確的水動力分析是保障其長期服役安全的基礎。這本書如果能深入探討現有設計方法的局限性，並提齣基於更先進流體力學理論的改進方案，那它就不僅僅是一本學術專著，更是工程實踐的指南。我期望它能解答關於結構局部水流加速和反射波對泥沙輸運影響的疑問，這些都是防波堤設計中常常被忽視卻至關重要的細節。

評分☆☆☆☆☆

對於一個緻力於研究海洋工程結構耐久性的研究人員來說，這本書的題目立刻抓住瞭我的注意力。“水動力特性研究”是基礎，但“Jarlan型”這個特定結構賦予瞭它實際的應用背景。我關注的焦點在於長期性能評估，尤其是結構與海洋環境的相互作用。比如，開孔設計是否會加速結構內部的滲透流，從而增加樁基或基礎的衝刷風險？或者，開孔的流場再循環效應是否會對結構自身的振動模式産生抑製或增強作用？我希望書中不僅停留在靜水力或單次波浪作用的分析，而是能深入到風浪流耦閤作用下的長期疲勞分析。如果作者能夠結閤計算流體力學（CFD）的先進方法，對水流通過孔洞時産生的復雜渦流結構進行高分辨率模擬，並能清晰地展示這些微觀尺度的流動特徵如何纍積成宏觀尺度的結構損傷，那這本書的學術貢獻將是巨大的。此外，如果能探討環境荷載變化（如海平麵上升）對這種特定結構優化設計參數的影響，那就更貼近當前氣候變化的研究前沿瞭。