第1章 前言 1
第2章 波浪 2
2.1 引言 2
2.2 波浪的生成、传播和衰减 3
2.3 波谱概述 3
2.4 波浪条件 5
2.5 波浪模型 6
2.6 控制方程 7
2.6.1 波浪作用平衡 7
2.6.2 波浪能量平衡 8
2.6.3 水滚能量平衡 10
2.7 波群传播 11
2.8 复杂海底地形条件下的波浪传播 12
2.9 波浪的阻挡效应 14
第3章 海流 16
3.1 引言 16
3.2 控制方程 16
3.2.1 三维浅水方程式 16
3.2.2 水深平均浅水方程 19
3.2.3 斯托克斯漂流 20
3.2.4 波浪力 20
3.2.5 底部剪应力 24
3.2.6 紊流涡黏系数 26
3.3 潮流 27
3.3.1 开阔海岸 27
3.3.2 向河口区传播的潮流 31
3.3.3 共振 32
3.3.4 漏斗效应 32
3.3.5 短宽盆地 33
3.3.6 建筑物周边潮流 34
3.3.7 实际汊道周边流态 35
3.3.8 跨槽流态 37
3.4 风生沿岸流和沿均匀海岸的增水 39
3.4.1 风生沿岸流 39
3.4.2 风致增水 40
3.5 波生沿岸流和均匀海岸上的增水 40
3.5.1 波生沿岸流 40
3.5.2 波致增水 41
3.5.3 数值计算 41
3.5.4 剪切不稳定性 44
3.6 波群驱动的运动 47
3.6.1 前言 47
3.6.2 波群引起的束缚长波 48
3.6.3 漏波和陷波 50
3.6.4 边缘波共振 52
3.6.5 极低频运动 55
3.7 海流的垂向结构 56
3.7.1 潮（或坡度）生流剖面 56
3.7.2 风生流剖面 57
3.7.3 风生沿岸流剖面 59
3.7.4 风生离岸流剖面 60
3.7.5 波生流剖面 62
3.8 非均匀海岸三维波生流 65
第4章 泥沙输移 68
4.1 前言 68
4.2 悬沙输移 68
4.2.1 泥沙三维对流扩散方程 69
4.2.2 泥沙二维对流扩散方程 70
4.3 推移质和总输沙量输移公式 72
4.3.1 只有海流作用 72
4.3.2 波流相互作用 73
4.4 波浪输沙 74
4.4.1 波偏态和非对称性 74
4.4.2 斯托克斯漂移 78
4.4.3 稳流 79
4.4.4 波群引起的束缚长波 80
4.5 补偿流 82
4.6 裂流循环单元 83
第5章 地貌过程 85
5.1 前言 85
5.2 原理 85
5.2.1 底床形态传播 85
5.2.2 平衡深度 87
5.3 开阔海岸 88
5.3.1 横向剖面特征 88
5.3.2 底床坡度相关输沙 90
5.3.3 沙丘侵蚀和越浪 92
5.3.4 裂流水道动力 93
5.3.5 平面形态演变 95
5.4 潮汐汊道与河口 101
5.4.1 涨落潮三角洲的形成 101
5.4.2 平衡方程 102
5.4.3 讨论 108
第6章 建模方法 110
6.1 海岸剖面、岸线及区域模型 110
6.2 应用范围 111
6.2.1 海岸剖面模型 111
6.2.2 岸线模型 111
6.2.3 海岸区域模型 112
6.3 输入简化 113
6.3.1 输入参数 113
6.3.2 简化的一般原则 114
6.3.3 潮汐简化 115
6.3.4 风／波候的简化 122
第7章 海岸剖面模型 128
7.1 介绍 128
7.1.1 原理与方法 128
7.1.2 剖面建模 129
7.2 短期事件的建模 131
7.3 沙坝剖面的长期演变 132
7.4 海滩养护 133
第8章 岸线模型 135
8.1 基本原理 135
8.2 现有模型 135
8.3 一个简单的Matlab版本 136
8.3.1 使用剖面模型生成S-phi曲线 136
8.3.2 岸线计算 136
8.3.3 基于S-phi曲线的基础版本 136
8.3.4 波候中包含的大尺度变化 137
8.3.5 代表性小尺度特征 138
8.4 荷兰艾默伊登的案例学习 139
第9章 海岸模型 141
9.1 引言 141
9.2 波浪驱动程序 142
9.2.1 波平均 142
9.2.2 短波平均 142
9.2.3 短波解析 143
9.3 平面二维、准三维与三维 143
9.3.1 水动力模型 143
9.3.2 泥沙输运 143
9.3.3 底床 144
9.4 网格和数值离散方法 144
9.5 海岸模型的边界条件 146
9.5.1 水动力模型 146
9.5.2 波浪 150
9.5.3 泥沙输运 151
9.5.4 底床高程 151
9.6 波流相互作用的建模方法 151
9.7 动力地貌更新方法 154
9.7.1 潮汐平均法 154
9.7.2 连续性校正 156
9.7.3 RAM法 157
9.7.4 使用形态学实时地貌因子联机方法 158
9.7.5 潮汐平均法与地貌因子 159
9.7.6 并行联机法 160
9.7.7 不同方法的效率 162
9.8 长时间尺度数值模拟方法 162
9.8.1 海滩剖面延伸 162
9.8.2 次网格特征表示法 163
9.8.3 疏浚表示法 164
9.8.4 海滩补沙 164
第10章 案例研究 165
10.1 针对小海岸问题的简单模型 165
10.1.1 引言 165
10.1.2 模型设置 165
10.1.3 波高分布 166
10.1.4 流场分布 167
10.1.5 对地形的影响 167
10.1.6 相对侵蚀／沉积分布 169
10.1.7 讨论 169
10.2 潮汐汊道、河口和三角洲的长时间尺度模拟 170
10.2.1 引言 170
10.2.2 模拟的时间尺度能升多长 170
10.2.3 长时间尺度建模所必需的模型改进 170
10.2.4 边界对河口地貌的影响有多大 171
10.2.5 泥沙分选的影响 174
10.2.6 模拟案例 175
10.3 沙丘侵蚀 178
10.4 越浪 178
10.5 沙坝与裂流水道 180
第11章 建模过程程序 186
11.1 前言 186
11.2 数据收集与分析 186
11.2.1 地形水深测量数据 186
11.2.2 波浪与风数据 186
11.2.3 潮汐数据 187
11.2.4 沿岸海流数据 187
11.2.5 沉积物运移泥沙输运输移数据 187
11.3 概念化模型 187
11.4 建立提出建模策略思路 187
11.5 建立模型网格和水深测量地形水深地形的建立 188
11.5.1 流动水流动力和形态地貌网络 188
11.5.2 波浪网格 188
11.5.3 水深测量水深地形 188
11.6 边界条件 188
11.6.1 波浪图示化简化 188
11.6.2 代表性潮汐潮型 188
11.6.3 沉积物运移泥沙输运输移 189
11.6.4 海底底床变化 189
11.7 校准 189
11.8 验证 190
11.9 方案准备 191
11.10 定义输出 191
11.11 运行和后处理 191
11.12 解读 192
11.13 报告 192
11.14 存档归档 192
第12章 建模理念 193
12.1 预测未来或过程重视？ 193
12.2 基于过程还是基于数据？ 194
12.3 下行还是上行？ 194
12.4 物理过程越多，模型越好？ 195
12.5 如何判断模型使用的能力？ 195
12.6 绝对还是相对？ 195
参考文献 197
附录 专业词汇中英文对照 211