目錄
第1章 緒論1
1.1 引子——從電影《怒海爭(zhēng)鋒：極地遠(yuǎn)征》說(shuō)開(kāi)去1
1.2 海洋沉積動(dòng)力學(xué)的內(nèi)涵3
1.2.1 什么是海洋沉積動(dòng)力學(xué)3
1.2.2 從過(guò)程到產(chǎn)物的海洋沉積動(dòng)力學(xué)5
1.2.3 海洋沉積動(dòng)力學(xué)的研究特點(diǎn)與方法6
1.2.4 從沙粒到層序、從亞秒到萬(wàn)年——尺度問(wèn)題7
1.3 研究的實(shí)例8
1.3.1 荷蘭的“砂引擎”與海岸漂砂(砂質(zhì)海岸)8
1.3.2 長(zhǎng)江口深水航道與河口最大渾濁帶12
1.3.3 海岸鹽沼陡坎的侵蝕后退與濕地保護(hù)(泥質(zhì)海岸)12
1.3.4 中國(guó)東部海域的懸沙和沉積體系15
1.4 研究歷史17
1.5 本書的章節(jié)安排與文獻(xiàn)閱讀建議19
1.5.1章 節(jié)安排19
1.5.2 從入門到前沿19
1.5.3 文獻(xiàn)建議20
參考文獻(xiàn)21
第2章 沉積物的特征與運(yùn)動(dòng)形式24
2.1 單個(gè)沉積物顆粒的粒度24
2.2 沉積物粒度信息的統(tǒng)計(jì)分析31
2.3 粒度測(cè)量方法36
2.4 沉積物的其他物理屬性39
2.5 沉積物的動(dòng)力特性40
2.6 沉積物的運(yùn)動(dòng)形式42
參考文獻(xiàn)46
第3章 沉積物的沉降速度49
3.1 沉降速度的定義49
3.2 影響沉降速度的因素50
3.3 小型球形顆粒的沉降過(guò)程53
3.4 一般非黏性沉積物顆粒(天然砂)的沉降過(guò)程58
3.5 黏性沉積物的沉降61
參考文獻(xiàn)66
第4章 流體流動(dòng)、湍流與邊界層68
4.1 湍流：從凡高到海森堡68
4.2 流體流動(dòng)狀態(tài)的觀測(cè)：流速測(cè)量70
4.3 湍流與雷諾應(yīng)力77
4.4 邊界層83
4.4.1 非層結(jié)流體邊界層內(nèi)的受力平衡84
4.4.2 近底床區(qū)域的等切應(yīng)力和直線型渦黏系數(shù)假設(shè)87
4.4.3 垂向線性減小的切應(yīng)力和拋物線型渦黏系數(shù)假設(shè)88
4.4.4 用對(duì)數(shù)流速分布反推底床切應(yīng)力和摩阻高度89
4.4.5 適用于一般情況的二階k-ε模型90
參考文獻(xiàn)96
第5章 底床形態(tài)與底部摩擦阻力98
5.1 底床形態(tài)及其測(cè)量方法98
5.2 底床形態(tài)的生成與分類101
5.2.1 底床沉積物黏性對(duì)底形的影響101
5.2.2 底形的成因104
5.2.3 底形的分類：低流態(tài)底形與高流態(tài)底形105
5.2.4 低流態(tài)底形分類：小波痕、沙丘108
5.2.5 波浪底形112
5.2.6 潮流底形114
5.3 水流的底部摩擦116
5.3.1 底床切應(yīng)力的計(jì)算公式116
5.3.2 產(chǎn)生底床阻力的因素118
5.3.3 底形糙率119
5.3.4 水流底床切應(yīng)力與水流底床表面切應(yīng)力123
5.4 波浪的底部摩擦124
5.4.1 波浪邊界層頂部的流速振幅：波浪軌道速度124
5.4.2 波浪底床切應(yīng)力126
5.5 浪流聯(lián)合作用下的底部摩擦128
附錄：潮流沙脊(潮流脊)129
參考文獻(xiàn)131
第6章 沉積物的輸運(yùn)與起動(dòng)135
6.1 沉積物輸運(yùn)的定義與概念135
6.2 沉積物的起動(dòng)137
6.2.1 非黏性沉積物的起動(dòng)139
6.2.2 粗細(xì)混合非黏性沉積物的起動(dòng)142
6.2.3 黏性沉積物的起動(dòng)144
參考文獻(xiàn)146
第7章 推移質(zhì)輸運(yùn)147
7.1 推移質(zhì)輸運(yùn)率的觀測(cè)方法147
7.2 推移質(zhì)輸運(yùn)率公式149
7.3 潮流作用下的推移質(zhì)凈輸運(yùn)153
參考文獻(xiàn)156
第8章 懸移質(zhì)輸運(yùn)158
8.1 懸沙濃度的觀測(cè)方法162
8.1.1 傳統(tǒng)方法：采樣稱重162
8.1.2 代用指標(biāo)測(cè)量：光學(xué)和聲學(xué)方法162
8.2 懸沙輸運(yùn)方程167
8.2.1 沉積物的質(zhì)量守恒方程：擴(kuò)散方程167
8.2.2 湍流對(duì)擴(kuò)散方程的影響169
8.3 均勻恒定流下懸沙濃度的垂向分布170
8.3.1 擴(kuò)散方程的一維近似解：Rouse剖面170
8.3.2 非黏性底床懸沙濃度計(jì)算的底部邊界條件：濃度邊界174
8.3.3 黏性底床懸沙濃度計(jì)算的底部邊界條件：通量邊界179
8.4 潮流作用下懸沙濃度的時(shí)空變化185
8.5 潮流作用下懸移質(zhì)凈輸運(yùn)率190
參考文獻(xiàn)193
第9章 沉積物輸運(yùn)與地貌地層演化計(jì)算196
9.1 沉積物輸運(yùn)計(jì)算196
9.2 地貌地層演化計(jì)算198
參考文獻(xiàn)201