近岸水波的數值方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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餘锡平著 著

圖書標籤:

• 數值方法
• 水波
• 近岸水動力學
• 海洋工程
• 計算流體力學
• 有限差分法
• 有限元法
• 波浪傳播
• 數值模擬
• 海岸工程

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030521965

商品编码：14181858700

出版时间：2017-03-01

作  者:餘锡平 著 著作 定  價:180 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2017年03月01日 頁  數:432 裝  幀:精裝 ISBN:9787030521965 ●前言
●第1章 引論
●1.1 近岸水波動力學的主要研究方法
●1.2 近岸水波數學模型的主要類型
●1.3 近岸水波數值計算方法的特點和發展趨勢
●1.4 本書內容概要
●篇 近岸水波的數學模型
●第2章 近岸水波現象
●2.1 近岸水波的力學成因
●2.2 規則水波的描述方法
●2.3 規則水波的傳播規律
●2.4 不規則水波的統計特徵
●2.5 近岸水波的變形現象
●2.6 近岸水波的伴生現象
●第3章 水波屬性的數學錶述
●3.1 水波的傳播屬性
●3.2 水波的頻散特性
●3.3 水波的非綫性特性
●3.4 水波的衰變特性
●3.5 水波的耗散特性
●部分目錄

內容簡介

《近岸水波的數值方法(精)》將散見於各類文獻中各種具有典型意義的近岸水波數學模型及其相應的數值計算方法進行整理，以其精華形成一個比較完整的體係，是近岸海洋動力學以及海岸工程學領域研究人員提高數值計算理論水平的入門讀物。全書分為兩篇。靠前篇為近岸水波的數學模型，介紹近岸水波現象、水波的各種特徵及各自的數學描述方法、水波理論的流體力學基礎、常見水波方程的推導方法、近岸水波方程的拓展和修正形式。第二篇介紹繞射方程的邊界元法、穩態緩坡方程的有限元法、瞬態緩坡方程的有限差分法、淺水波方程的特徵差分法、淺水波方程的有限體積法、Boussinesq方程的有限差分法、綫性勢波問題的邊界元法、NS方程的有限體積法和NS方程的光滑粒子法。書中除瞭計算方法的論述，還包括典型問題的計算結果。     **章 引論

    1.1 近岸水波動力學的主要研究方法

    近岸水波動力學是以近岸海域中水波的運動規律及其動力學機理作為研究對象的一門應用科學。近岸水波動力學的理論基礎是流體力學，因此，它也被看作流體力學的應用領域；近岸水波動力學又是海岸科學和工程的理論支撐，所以它也被看作海岸科學和工程的學科基礎。理論分析、物理觀測和數值計算是近岸水波動力學的主要研究方法。理論分析是通過引入適當的假設使得水波現象的某種特徵可用特殊形式的微分方程進行描述，然後用準確的或近似的方法求得相應微分方程的解析解，並以此為基礎分析水波運動規律的方法。理論分析的方法能全麵完整地揭示水波運動規律的各個方麵及其與各影響因素之間的關係，等

近岸水波的數值方法 引言 海洋，尤其是近岸海域，是人類活動的重要場所，也孕育著豐富的海洋資源。然而，近岸海域的動力環境復雜多變，受潮汐、波浪、洋流、風等多種因素的影響，這些動力過程不僅深刻影響著海洋生態係統的演變，也與海岸防護、航運安全、海洋工程建設以及近海資源開發等人類活動息息相關。精確地模擬和預測近岸海域的水波行為，對於理解和應對這些復雜挑戰至關重要。 傳統的基於實地觀測和理論分析的方法，雖然在某些特定場景下具有不可替代的作用，但往往難以全麵捕捉近岸海域瞬息萬變的動力過程。觀測手段在空間和時間分辨率上存在局限，難以覆蓋廣闊的近岸區域；而簡化模型又可能忽略某些重要的物理機製。因此，發展先進的數值模擬方法，成為深入研究近岸水波行為、進行準確預報和有效決策的強大工具。 本書《近岸水波的數值方法》正是基於這一需求而創作，它係統地介紹瞭當前在近岸水波模擬領域廣泛應用且具有重要發展潛力的各類數值方法。本書旨在為讀者提供一個深入理解近岸水波動力過程的理論框架，並掌握實際應用這些數值方法進行模擬和分析的技能。本書的目標讀者包括但不限於海洋學傢、海岸工程師、水利工程師、環境科學傢、以及對海洋動力學和計算科學感興趣的研究生和工程師。 第一部分：近岸水波動力學基礎迴顧 在深入探討數值方法之前，有必要對近岸水波的基本物理概念和控製方程進行迴顧。本部分將為讀者打下堅實的理論基礎，確保讀者能夠理解後續數值方法的推導和應用。 1.1 水波基本理論： 1.1.1 自由錶麵流體的基本假設： 介紹牛頓流體、不可壓縮性、無粘性或低粘性假設，以及其在近岸水波模擬中的適用性與局限性。 1.1.2 勢流理論與渦鏇流理論： 闡述兩種主要的流體動力學理論框架。重點介紹勢流理論的優勢（計算效率高，易於數學處理）及其在描述淺水波、長波問題中的應用，同時也指齣其在處理復雜岸邊地形、繞射、反射等現象時的局限性。介紹渦鏇流理論在捕捉水體粘性效應、能量耗散等方麵的作用。 1.1.3 綫性波理論與非綫性波理論： 解釋 Airy 波理論的假設、優點和適用範圍（小振幅波），以及其在波浪傳播、疊加等基礎問題中的應用。隨後，介紹非綫性波理論的重要性，特彆是對於近岸海域，波浪振幅可能與水深相比不可忽略，非綫性效應（如波形畸變、能量傳遞）將變得顯著。討論 Boussinesq 方程、KdV 方程等描述非綫性淺水波的經典方程。 1.2 近岸水波的關鍵物理過程： 1.2.1 波浪的産生與傳播： 簡述風浪的産生機製，以及波浪在開放水域的傳播規律（色散、能量耗散）。 1.2.2 波浪的變形： 重點介紹近岸區域的特殊波浪現象，包括： 摺射（Refraction）： 由於水深變化導緻波浪傳播方嚮的改變。 繞射（Diffraction）： 波浪繞過障礙物（如防波堤、島嶼）後傳播的現象。 反射（Reflection）： 波浪撞擊堅硬海岸綫或結構物後嚮海麵傳播的現象。 破碎（Breaking）： 波浪在到達岸邊淺水區時，由於底部摩擦和水深限製而發生破碎，將能量轉化為混閤、紊流等耗散過程。 近岸流（Nearshore Currents）： 包括湧升流（undertow）、橫嚮流（longshore current）以及由波浪破碎産生的各種環流，這些流體運動對泥沙輸運和海岸地貌演變至關重要。 1.2.3 潮汐與洋流的相互作用： 探討潮汐和洋流作為背景流場，如何影響波浪的傳播、變形以及與海岸的相互作用。 1.3 控製方程： 1.3.1 歐拉方程與納維-斯托剋斯方程： 介紹描述流體運動的完整方程組，分析其在不同簡化下的形式。 1.3.2 淺水方程（Shallow Water Equations, SWEs）： 重點介紹在近岸工程中常用的簡化方程組，分析其在長波和短波模擬中的適用性。 1.3.3 Boussinesq 方程族： 介紹不同階次的 Boussinesq 方程，闡述其在描述非綫性、色散效應方麵的優勢。 1.3.4 捲積方程（Mild-Slope Equations）： 介紹該方程在描述波浪在變化水深、復雜海岸綫下的摺射、繞射效應方麵的應用。 第二部分：近岸水波數值方法概覽 本部分將係統介紹實現上述控製方程數值求解的常用方法，並分析其各自的特點、優勢和適用場景。 2.1 有限差分法（Finite Difference Method, FDM）： 2.1.1 基本原理： 介紹如何將連續的偏微分方程離散化為代數方程，通過在網格點上求解。 2.1.2 離散格式： 講解中心差分、嚮前差分、嚮後差分等不同格式及其精度、穩定性的權衡。 2.1.3 時間離散： 介紹顯式和隱式時間推進格式，如歐拉法、Crank-Nicolson法等，以及它們在處理穩定性與計算效率上的差異。 2.1.4 在近岸水波模擬中的應用： 討論 FDM 在實現淺水方程、Boussinesq 方程等數值求解的典型算例，如波浪傳播、淺水波的演變等。重點分析其在處理復雜邊界（如海岸綫）時的挑戰。 2.2 有限元法（Finite Element Method, FEM）： 2.2.1 基本原理： 介紹如何將計算區域劃分為若乾個小的單元（如三角形、四邊形），在單元內使用形函數近似解，然後通過弱形式將偏微分方程轉化為代數方程組。 2.2.2 單元與形函數： 講解不同類型單元（一維、二維）和形函數（綫性、二次）的選擇及其對精度的影響。 2.2.3 變分原理與加權殘量法： 介紹 FEM 的數學基礎。 2.2.4 在近岸水波模擬中的應用： 詳細闡述 FEM 在處理復雜幾何形狀（如麯摺的海岸綫、不規則的海底地形、海洋工程結構物）方麵的天然優勢。介紹 FEM 在求解捲積方程、長波方程等方麵的應用。 2.3 有限體積法（Finite Volume Method, FVM）： 2.3.1 基本原理： 介紹如何將計算區域劃分為控製體（網格單元），並對控製方程在每個控製體上進行積分，通過通量在界麵上的守恒來近似求解。 2.3.2 通量計算： 講解不同的通量計算方法，如通量嚮量分裂（FVS）、Rusanov 格式、Roe 格式等，以及它們在處理激波和間斷方麵的特性。 2.3.3 在近岸水波模擬中的應用： 強調 FVM 在處理守恒律方程（如淺水方程）時的優勢，尤其是在描述波浪破碎、能量耗散等非綫性過程時。介紹 FVM 在實現高精度、無震蕩求解器方麵的進展。 2.4 邊界元法（Boundary Element Method, BEM）： 2.4.1 基本原理： 介紹 BEM 如何將問題轉化為積分方程，僅需在問題的邊界上離散化，大大減少計算量，尤其適用於無限域問題。 2.4.2 格林函數與基本解： 講解 BEM 的核心數學工具。 2.4.3 在近岸水波模擬中的應用： 討論 BEM 在模擬不受底部摩擦影響的（或近似無粘性）傳播和繞射問題中的強大能力。分析其在處理開邊界和大型模型時的優勢，例如模擬波浪進入港口或穿越海峽。 2.5 混閤方法與高級數值技術： 2.5.1 僞譜法（Pseudo-spectral Method）： 介紹其在高精度求解某些方程（如非綫性薛定諤方程）中的應用。 2.5.2 動網格技術（Adaptive Mesh Refinement, AMR）： 講解如何根據計算需求動態調整網格密度，在關鍵區域（如波浪破碎區、復雜地形處）提高分辨率，從而兼顧計算精度和效率。 2.5.3 自由錶麵跟蹤方法： 介紹諸如 Level Set 方法、Volume of Fluid (VOF) 方法等，用於精確捕捉和追蹤自由錶麵的移動，對於模擬波浪破碎、溢岸等復雜現象至關重要。 2.5.4 耦閤模型： 探討如何將不同尺度的模型（如大尺度海流模型與近岸波浪模型）耦閤，以及如何將波浪模型與泥沙輸運模型、生態模型等耦閤，以進行綜閤性研究。 第三部分：近岸水波數值方法的應用與實例 本部分將展示如何將前兩部分介紹的數值方法應用於解決實際的近岸水波問題，並通過具體的算例來說明這些方法的效用。 3.1 典型近岸水波模擬的構建： 3.1.1 模型選擇： 根據研究問題的特點（如波浪類型、地理區域、研究目標），選擇最閤適的數值方法和控製方程。 3.1.2 幾何建模： 如何準確建立計算域內的地形地貌、海岸綫、以及人工結構物的幾何模型。 3.1.3 邊界條件設置： 講解如何準確設置開邊界（入射波、齣射波）、岸邊邊界（反射、滲透、破碎）、以及其他邊界（如水工結構物壁麵）的條件。 3.1.4 初始條件設定： 如何根據實際情況設定初始的水位和流速場。 3.2 關鍵應用領域： 3.2.1 波浪預報與風險評估： 海浪數值預報： 利用數值模型對未來一段時間內的波浪要素（波高、周期、方嚮）進行預測，為航海、漁業、海上作業提供支持。 風暴潮與巨浪模擬： 模擬颱風、颶風等極端天氣事件下，由於強風和低壓引起的極端海平麵升降和巨浪傳播，為海岸防洪減災提供科學依據。 海岸侵蝕與地貌演變： 通過長期模擬波浪和近岸流對海底地形的影響，預測海岸綫的變化趨勢，為海岸帶綜閤管理提供決策支持。 3.2.2 海洋工程設計與評估： 防波堤、碼頭等結構物設計： 模擬波浪在結構物附近的傳播、反射、繞射和破碎，評估結構物的受力情況和消浪效果，優化設計方案。 海上平颱與風機基礎設計： 模擬波浪作用下的結構物動力響應，評估其穩定性與安全性。 人工島與圍海造地： 模擬波浪對施工過程和最終建成區域的影響，評估水動力環境的變化。 3.2.3 環境保護與生態影響評估： 汙染物擴散模擬： 結閤波浪和近岸流，模擬汙染物（如油汙、生活汙水）在近岸海域的擴散過程，為應急響應和環境治理提供指導。 泥沙輸運與底質變化： 模擬波浪和近岸流引起的泥沙運動，研究海底地形變化對底棲生態環境的影響。 人工島礁周邊水動力環境變化： 評估人工島礁建設對周邊海域水動力條件、泥沙淤積、以及生態環境的潛在影響。 3.3 典型算例分析： 3.3.1 復雜海岸地形下的波浪傳播模擬： 例如，在具有岬角、海灣和島嶼的區域，利用 FEM 或 FVM 模擬波浪的摺射、繞射過程，並與實際觀測數據進行對比。 3.3.2 防波堤消浪效果評估： 采用 BEM 或 FEM 模擬不同類型防波堤（直立式、斜坡式）對入射波浪的反射和消浪效果，分析不同設計參數對消浪效率的影響。 3.3.3 波浪破碎與近岸流模擬： 利用考慮瞭非綫性效應和破碎機製的數值模型（如基於淺水方程或 Boussinesq 方程並耦閤破碎模型），模擬海浪接近岸邊破碎的過程，以及産生的湧升流、橫嚮流，並與實驗數據進行比對。 3.3.4 港池動力環境模擬： 模擬波浪進入港池的傳播、疊加、以及可能引起的共振現象，評估港池內的波浪條件，為船舶停泊提供依據。 第四部分：數值方法的挑戰與未來展望 盡管數值方法在近岸水波研究中取得瞭顯著進展，但仍麵臨諸多挑戰，同時也孕育著新的發展方嚮。 4.1 當前麵臨的挑戰： 4.1.1 計算效率與精度： 在高分辨率、大尺度、長時段模擬中，計算量巨大，需要高效的算法和高性能計算資源。 4.1.2 復雜物理過程的刻畫： 如何精確模擬波浪破碎、氣泡捲吸、泥沙輸運、自由錶麵劇烈變形等復雜現象，依然是研究的難點。 4.1.3 不確定性與模型驗證： 輸入參數（如風場、地形）、邊界條件以及模型本身都存在不確定性，如何進行有效的模型驗證和不確定性分析是關鍵。 4.1.4 耦閤模型的復雜度： 跨尺度、跨學科的耦閤模型開發和應用復雜，需要多學科的協同。 4.2 未來發展趨勢： 4.2.1 更高階、更精確的物理模型： 發展能夠更全麵描述非綫性、粘性、湍流等效應的數值模型。 4.2.2 人工智能與機器學習在海洋建模中的應用： 利用 AI 技術加速模擬過程，優化模型參數，提高預報準確性，甚至發現新的物理規律。 4.2.3 高性能計算與並行算法： 充分利用 GPU、高性能計算集群等硬件資源，結閤高效並行算法，突破計算瓶頸。 4.2.4 多尺度、多物理場的耦閤模擬： 進一步發展能夠耦閤大尺度海洋模型、近岸波浪模型、波浪-結構物相互作用模型、以及波浪-泥沙-生態耦閤模型。 4.2.5 實時預報與數據同化： 結閤實時觀測數據，進行數據同化，實現高精度的近岸水波實時預報。 4.2.6 可視化與交互式模擬： 發展更直觀、更交互式的模擬工具，方便用戶理解和分析模擬結果。 結論 《近岸水波的數值方法》緻力於為讀者提供一個係統、深入的學習平颱，幫助讀者掌握現代近岸水波數值模擬的理論與實踐。本書從基礎理論齣發，逐步深入到各種主流數值方法的原理、實現及其在實際工程與環境問題中的應用。通過對典型算例的分析，讀者將能夠理解這些數值工具的強大功能，並認識到其在解決復雜海洋動力學問題中的重要作用。同時，本書也對該領域麵臨的挑戰和未來的發展方嚮進行瞭展望，旨在激發讀者的研究興趣，為推動近岸海洋科學與工程的進步貢獻力量。本書相信，通過對這些數值方法的深入學習和應用，我們能夠更好地理解、預測並應對近岸海域的各種挑戰，實現人海和諧的可持續發展。

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《近岸水波的數值方法》這個書名，一下子就抓住瞭我的眼球，因為我一直對如何將物理世界中的復雜現象，特彆是海洋中的波浪運動，用精確的數學模型來描述，並最終通過計算機來模擬實現的過程充滿好奇。我設想這本書會從最基礎的波浪理論入手，詳細介紹描述近岸水波運動的控製方程，例如淺水方程、Boussinesq方程，甚至是Navier-Stokes方程在特定簡化下的形式。更重要的是，我期望它能深入講解各種數值離散化技術，如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及有限體積法（FVM），並詳盡闡述它們在求解這些復雜方程組時的具體步驟、精度和穩定性特點。 我非常期待書中能夠涵蓋如何處理近岸水域特有的復雜邊界條件。例如，當波浪傳播到岸邊時，如何精確模擬波浪的破碎、爬升和迴流；如何在包含復雜地形（如沙洲、礁石、防波堤）的區域，準確地模擬波浪的摺射、繞射和能量耗散。我猜測作者會介紹一些專門針對這些問題的數值技巧，例如自由錶麵追蹤方法（如VOF、Level Set）或者具有特殊處理的網格技術。我希望通過學習這些內容，能夠理解不同方法在模擬不同尺度和不同復雜程度的近岸波浪現象時的優勢和局限性。 《近岸水波的數值方法》這本書，我設想它不會僅僅停留在理論公式的堆砌，而是會提供一些實用的指導和案例。我期望作者能夠通過具體的例子，演示如何從零開始構建一個近岸波浪數值模型。這可能包括如何對實際地形數據進行處理，如何生成計算網格，如何設置邊界條件，如何選擇閤適的數值算法，以及如何進行模擬的後處理和結果分析。我希望能看到書中提供一些僞代碼或者算法流程圖，幫助我理解算法的實現細節，甚至能夠指導我在實際的項目中應用這些方法。 近岸水域的環境是多變的，潮汐、洋流、風等因素都對波浪的傳播和形態産生重要影響。我非常希望《近岸水波的數值方法》能夠提供關於如何將這些外部因素耦閤進波浪模型中的指導。比如，如何模擬潮汐流對波浪傳播的影響，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何將這些信息融入到數值計算中。我期待通過學習這些內容，能夠構建齣更接近真實海洋環境的模擬，從而獲得更準確的預測結果。 我特彆關注數值模擬的計算效率和精度問題。《近岸水波的數值方法》的書名就暗示瞭它會深入探討“數值方法”，所以我期待它會詳細介紹如何優化數值算法，提高計算速度，以及如何評估和提高模擬的精度。這可能包括對不同數值格式、時間積分方案的比較分析，以及如何處理數值誤差和穩定性問題。我希望能瞭解到如何在計算效率和模擬精度之間找到一個閤適的平衡點，以滿足不同研究和工程應用的需求。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能夠給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，例如波浪破碎、孤立波的形成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，比如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

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《近岸水波的數值方法》這個書名，像一把鑰匙，讓我對探索海洋動力學的奧秘充滿期待。我一直著迷於波濤洶湧的海麵背後所蘊含的深刻的物理原理，並渴望瞭解如何將這些原理轉化為可計算的數學模型。這本書，我猜想它會深入講解如何用數值方法來解決復雜的近岸水波問題。我希望書中能清晰地闡述描述波浪運動的控製方程，從淺水方程到更精細的模型，並詳細介紹各種數值離散化技術，如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及有限體積法（FVM）。我渴望理解這些方法在處理近岸水波特有挑戰時的具體實現方式，以及它們各自的優勢和局限。 我尤為期待的是，書中能否詳盡地介紹如何處理近岸區域的復雜地形和邊界條件。近岸水域的水深變化迅速，海岸綫形態復雜，常有沙灘、礁石、離岸堤等，這些都會顯著影響波浪的傳播和能量衰減。我希望書中能介紹如何精確地模擬波浪在這些復雜邊界上的行為，例如波浪的摺射、繞射、反射以及最重要的——波浪破碎。我猜測作者會介紹一些先進的自由錶麵追蹤方法，如Volume of Fluid (VOF)或Level Set方法，來精確捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等現象，並希望能詳細瞭解這些方法的數學基礎和數值實現。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它不僅僅是理論的羅列，更能提供實用的指導和案例分析。我希望作者能夠通過具體的工程算例，生動地演示如何從零開始構建一個完整的近岸波浪數值模擬係統。這可能包括如何處理和應用真實的、不規則的地形數據，如何生成高質量的計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（如開放邊界、固定邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我期望書中能提供清晰的僞代碼或算法流程圖，以幫助我理解算法的執行邏輯，並能夠指導我在未來的實際項目中應用這些方法。 近岸水域的環境是動態且復雜的，潮汐、洋流、風等外力因素都會顯著影響波浪的傳播和形態。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。例如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠使模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算的效率和模擬的精度，是任何數值模擬的核心。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這本書，光看名字就讓我感到一股專業的氣息撲麵而來。我本身對海洋現象，尤其是波浪的動力學非常著迷，但往往在書本上看到的理論公式，離實際的計算模擬總感覺隔著一層紗。我希望這本書能夠成為我的“翻譯器”，將那些抽象的數學方程和物理概念，轉化為我能夠理解和操作的計算流程。我特彆期待它能夠詳細介紹一些經典的數值方法，例如有限差分法（FDM）和有限元法（FEM），並且深入分析它們在求解波浪方程時的具體實現步驟。我想要知道，當麵對復雜的近岸地形，例如突變的坡度、沙洲或者離岸堤時，這些數值方法是如何被調整和應用的，以捕捉波浪傳播過程中可能發生的摺射、繞射以及淺水效應。 我設想書中不會僅僅停留在理論層麵，而是會包含大量的實例分析。比如，作者可能會以一個典型的海灣或者海灘為例，一步步地演示如何建立一個數值模型，從定義計算域、設置邊界條件，到選擇閤適的數值格式和時間步長，再到運行模擬並分析結果。我特彆期待看到書中能夠給齣如何處理自由錶麵運動的詳細方法，因為這通常是數值模擬中最具挑戰性的部分之一。我猜測書中可能會介紹諸如Volume of Fluid (VOF)或者Level Set方法等，並解釋它們各自的優缺點，以及在模擬波浪破碎、飛濺等非綫性現象時的錶現。 另一方麵，近岸水域的環境復雜多變，潮汐、洋流、風等等都會影響波浪的傳播。我希望《近岸水波的數值方法》能夠提供如何將這些外部因素納入數值模型的指導。比如，作者可能會討論如何將潮汐流場耦閤進波浪模型，從而模擬潮汐對波浪幅度和方嚮的影響。我也希望能夠瞭解到如何模擬風對波浪的驅動作用，以及如何在模型中考慮風浪的産生和演化。這些耦閤模擬能夠讓模型更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 同時，我也關注計算的效率和精度。《近岸水波的數值方法》的名字暗示瞭它會深入探討“數值方法”，這意味著對於如何優化算法、提高計算速度和精度，書中應該會有詳盡的論述。我期待看到作者如何討論並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及如何通過選擇閤適的數值格式、進行誤差分析等方式來提高結果的可靠性。 近岸水域往往伴隨著復雜的地形變化，這直接影響著波浪的行為。我非常期待書中能夠詳細闡述如何將實際的地形數據轉化為數值模型能夠識彆和使用的信息。這可能包括如何對原始地形數據進行處理，如何生成與地形相匹配的計算網格，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的傳播和變形。我希望書中能夠給齣關於如何處理陡峭斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 本書的標題還暗示瞭它可能會涵蓋不同尺度的波浪模擬。我猜測，作者可能會從宏觀的、模擬整個海岸綫區域的波浪能分布的模型講起，然後逐步深入到微觀的、分析局部區域波浪破碎機製的模型。這種由宏觀到微觀的邏輯順序，能夠幫助讀者建立起一個完整的認識框架，理解不同模型在不同研究問題中的作用和適用性。我希望看到書中能夠討論不同尺度模型之間的耦閤策略，例如如何將大尺度模型的輸齣作為小尺度模型的輸入。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立子等，一直是學術界和工程界關注的焦點。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它一定不會迴避這一重要課題。我期待書中能夠介紹能夠準確捕捉非綫性效應的數值模型，例如Boussinesq模型，或者更高級的自由錶麵流模型。我希望能夠深入瞭解這些模型背後的數學原理，以及如何通過數值方法來求解這些復雜方程組，同時確保數值解的穩定性和準確性。 此外，書籍的實用性也是我非常看重的。《近岸水波的數值方法》不僅應該是一本理論的著作，更應該是一本能夠指導實踐的工具書。我期望書中能夠提供一些通用的算法框架，甚至是指嚮一些開源代碼庫的鏈接，讓讀者能夠親手實踐，將理論知識轉化為實際的模擬結果。我希望這本書能夠幫助我解決在實際的海洋工程設計、海岸防護規劃或者環境影響評估中遇到的問題，並為我提供科學的決策依據。 我猜測，《近岸水波的數值方法》的作者一定是一位在海洋計算流體力學領域有著豐富經驗的專傢。他們能夠將自己多年的研究心得和實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式傳達給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和應用近岸水波數值方法方麵的知識空白，並為我開啓一個更加廣闊的學術視野。 最後，我希望這本書能夠激發我進一步探索該領域的熱情。通過學習書中介紹的數值方法，我希望能夠更好地理解近岸水域復雜多變的水動力學現象，並能夠運用這些方法去解決實際問題。我期待這本書能夠成為我在海洋科學和工程領域學習和研究道路上的重要裏程碑。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這本書的名字，光是聽起來就充滿瞭技術含量和吸引力。我作為一名對海洋科學和工程領域有著濃厚興趣的讀者，一直渴望能夠更深入地理解那些驅動著波浪運動的物理過程，並且知道如何利用現代計算工具來模擬和預測它們。《近岸水波的數值方法》這本書，我猜想它會從最基本的數學原理齣發，詳細介紹描述近岸水波行為的控製方程，例如斯托剋斯理論、Boussinesq方程，甚至是更復雜的非綫性波浪模型。更令我期待的是，書中會如何將這些數學模型轉化為可計算的數值模型，我希望它能清晰地闡述各種數值離散化技術，比如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）和有限體積法（FVM），以及它們在解決近岸波浪問題時的優缺點和適用性。 我特彆希望這本書能夠詳細探討如何處理近岸區域的復雜邊界條件。近岸水域的地形變化多端，從深水區的緩慢下坡到沙灘的急劇變淺，再到人工結構的阻礙，這些都會極大地影響波浪的傳播和能量分布。我期待書中能介紹如何準確地模擬波浪在這些復雜邊界上的行為，例如波浪的摺射、繞射、反射以及最重要的——波浪破碎。我猜想作者會介紹一些先進的自由錶麵追蹤方法，例如Volume of Fluid (VOF)或者Level Set方法，來精確捕捉波浪的起伏和破碎過程，並希望能夠理解這些方法的數學基礎和實現細節。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它不僅僅是理論的介紹，更應該包含實用的指導和豐富的案例。我希望作者能夠通過具體的例子，來演示如何從頭開始構建一個近岸波浪的數值模擬係統。這可能包括如何準備和處理實際的地形數據，如何生成與地形相匹配的計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（如開放邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我希望書中能提供一些清晰的僞代碼或者算法流程圖，讓我能夠理解算法的實現邏輯，並為我今後在實際項目中應用這些方法打下基礎。 近岸水域的環境，往往受到潮汐、洋流、風等多種因素的影響，這些都會顯著地改變波浪的特性。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。比如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠讓模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算效率和模擬精度，是任何數值模擬的核心。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這個書名，仿佛直接點燃瞭我對海洋計算科學探索的火花。我一直覺得，將抽象的物理定律轉化為計算機可以理解的指令，從而模擬齣波濤洶湧的海洋景象，是一件極其迷人的事情。我希望這本書能夠成為我的嚮導，帶領我深入瞭解如何用數值的方法來解析近岸水波那復雜的動力學。我期待它能夠從最基本的守恒定律開始，詳細講解用於描述近岸水波傳播、變形和破碎的數學方程，並在此基礎上，介紹各種精妙的數值離散化技術。我尤其關注那些能夠處理復雜邊界和自由錶麵運動的方法，例如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及有限體積法（FVM），我渴望理解它們在近岸水波模擬中的具體應用和各自的優勢。 我非常期待書中能夠詳細闡述如何處理近岸區域特有的復雜地形和邊界條件。近岸水域的水深變化極快，海床形狀韆差萬彆，還常常伴隨著各種人工構築物，如防波堤、碼頭和橋墩等。這些因素都會對波浪産生深遠的影響。我希望作者能介紹如何將這些復雜的地形信息準確地融入到數值模型中，以及如何有效地處理波浪在這些復雜邊界上的反射、繞射、摺射和能量耗散。我猜想書中會介紹一些先進的自由錶麵追蹤技術，如Volume of Fluid (VOF)或Level Set方法，來精確捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等現象，並希望能詳細瞭解這些方法的數學基礎和數值實現。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它不僅僅是理論公式的堆砌，而是能夠提供實際的操作指導和案例分析。我希望作者能通過具體的工程算例，生動地演示如何從零開始構建一個完整的近岸波浪數值模擬係統。這可能包括如何準備和處理真實的地形數據，如何生成與地形匹配的高質量計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（如開放邊界、固定邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我期望書中能提供清晰的僞代碼或算法流程圖，以幫助我理解算法的執行邏輯，並能夠指導我在未來的實際項目中應用這些方法。 近岸水域是一個充滿活力的環境，潮汐、洋流、風等外力因素都會顯著影響波浪的傳播和形態。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。例如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠使模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算的效率和模擬的精度，是任何數值模擬的關鍵。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

光是《近岸水波的數值方法》這個書名，就足以讓我這個對海洋物理現象充滿好奇的讀者眼前一亮。我一直對如何用數學語言來描述波浪的運動，以及如何利用計算機來模擬這些過程感到著迷。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往更深層理解的大門。我非常期待它能係統地介紹用於求解近岸水波方程的各種數值方法，比如那些經典的有限差分、有限元或是有限體積方法。更重要的是，我希望這本書能詳細地講解這些方法在處理近岸水波特有復雜性時的具體應用，比如如何準確地模擬波浪在不斷變化的水深下的傳播、變形以及能量耗散，還有如何有效地處理海岸綫附近的復雜邊界條件，比如沙灘、礁石或是人工建築物的存在。 我設想這本書的作者一定是深諳此道的大牛，他們能夠將復雜抽象的理論，轉化成易於理解的步驟和清晰的邏輯。我期待看到書中能夠包含豐富的案例研究，通過具體的例子來展示如何一步步地構建一個完整的數值模擬係統。比如，作者可能會選擇一個典型的近岸環境，然後詳細地闡述如何定義計算區域，如何處理不同類型的邊界條件（如開放邊界、固定邊界），以及如何選擇閤適的數值方案來捕捉波浪的産生、傳播和演化過程。特彆令我好奇的是，對於自由錶麵（水麵）的精確描述，書中會采用哪些技術，比如Volume of Fluid (VOF)方法，或者是Level Set方法，它們各自的原理和在模擬波浪破碎、飛濺等復雜現象時的優劣之處，我希望能有一個深入的瞭解。 近岸水域的環境，其復雜性遠不止於波浪本身。潮汐、洋流、風等外部因素，都會顯著地影響著波浪的動力學行為。《近岸水波的數值方法》這本書，我希望它能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型的詳細指導。比如，作者可能會討論如何將潮汐流場的信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何模擬風對波浪的驅動作用，以及如何考慮風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能讓模型的結果更加貼近真實的海洋環境，提高預測的準確性。 另一方麵，計算的效率和精度，是任何數值模擬的關鍵。《近岸水波的數值方法》既然是一本關於“數值方法”的書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度和模擬的精度。我期待書中能夠介紹並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望能夠瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如不同的數值格式、收斂性分析以及誤差估計。 考慮到近岸地區多變的地形，這本書的實用性必然體現在如何處理地形數據上。我非常期待《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將實際的地形數據融入到數值模型中。這可能包括如何對原始地形數據進行預處理，如何生成與地形相匹配的計算網格，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的傳播和變形。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 我猜想，《近岸水波的數值方法》這本書的作者，一定是一位在海洋計算流體力學領域有著豐富經驗的專傢。他們能夠將自己多年的研究心得和實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式傳達給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和應用近岸水波數值方法方麵的知識空白，並為我開啓一個更加廣闊的學術視野。 除瞭基礎方法的介紹，我也希望這本書能涵蓋一些關於非綫性波浪現象的模擬。比如，波浪破碎，孤立波的生成和傳播，這些都是近岸水波研究中的重要課題。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些非綫性效應的數值模型，以及相應的處理方法。瞭解這些，將有助於我更深入地理解波浪能量如何在近岸區域耗散，以及如何影響海岸地貌。 本書的標題也暗示瞭它會涵蓋不同尺度的波浪模擬。我猜想，作者可能會從宏觀的、模擬整個海岸綫區域的波浪能分布的模型講起，然後逐步深入到微觀的、分析局部區域波浪破碎機製的模型。這種由宏觀到微觀的邏輯順序，能夠幫助讀者建立起一個完整的認識框架，理解不同模型在不同研究問題中的作用和適用性。我希望看到書中能夠討論不同尺度模型之間的耦閤策略，例如如何將大尺度模型的輸齣作為小尺度模型的輸入。 作為一本專業的學術書籍，《近岸水波的數值方法》也應該具備一定的前沿性。我希望書中能夠提及一些最新的研究進展和應用案例，例如在海嘯模擬、溢油追蹤、海岸侵蝕預測或者近海結構物設計等領域的應用。這些前沿性的內容，不僅能讓我瞭解到該領域的最新動態，也能激發我進一步探索和研究的興趣。 總而言之，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我學習和掌握近岸水波數值模擬技術的“寶典”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地理解和預測近岸水域復雜的波浪現象，並在未來的學習和工作中得以應用。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這個書名，光聽起來就充滿瞭學術的嚴謹性和前沿的探索性，這正是我作為一名渴望深入瞭解海洋動力學讀者的心聲。《近岸水波的數值方法》，我猜想這本書的核心內容會圍繞著如何利用數學模型和計算技術來模擬和預測近岸區域復雜多變的水波行為。我非常期待書中能夠係統地介紹各種經典的數值方法，例如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及有限體積法（FVM），並且詳細闡述它們各自的數學原理、離散化技巧以及在求解描述近岸波浪的偏微分方程組時的具體實現步驟。 我特彆看重的是，本書是否能深入講解如何處理近岸水域特有的復雜性。近岸地區的水深變化劇烈，地形復雜，並且常有各種人工結構物（如防波堤、碼頭）的存在，這些都會對波浪的傳播、變形和能量耗散産生顯著影響。我希望書中能夠介紹能夠精確模擬波浪在這些復雜邊界上的行為的方法，例如如何處理波浪的摺射、繞射、反射以及最重要的——波浪破碎。我猜想作者會介紹一些先進的自由錶麵追蹤方法，如Volume of Fluid (VOF)或Level Set方法，來捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等現象，並希望能詳細瞭解這些方法的數學基礎和數值實現。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它不僅僅停留在理論層麵，而是能夠提供實際的指導和案例分析。我希望作者能通過具體的例子，生動地演示如何從零開始構建一個近岸波浪的數值模擬係統。這可能包括如何處理和應用真實的、不規則的地形數據，如何生成高質量的計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（例如開放邊界、固定邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我期望書中能提供清晰的僞代碼或算法流程圖，以幫助我理解算法的執行邏輯，並能夠指導我在未來的實際項目中應用這些方法。 近岸水域的環境是動態變化的，潮汐、洋流、風等因素都會顯著影響波浪的傳播和形態。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。例如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠使模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算的效率和模擬的精度，是任何數值模擬的關鍵。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這個書名，猶如一座燈塔，指引著我在浩瀚的海洋數值模擬領域尋找方嚮。我一直對如何將物理世界的復雜現象，尤其是波浪的産生、傳播和演化，轉化為計算機可以理解和計算的模型充滿好奇。我非常期待這本書能夠係統地介紹描述近岸水波運動的數學方程，例如淺水方程、Boussinesq方程，甚至是更復雜的非綫性波浪模型，並在此基礎上，詳細講解如何利用數值方法來求解這些方程。我希望書中能深入介紹有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及有限體積法（FVM）等核心數值技術，並詳細闡述它們在近岸波浪模擬中的具體應用、精度特性以及穩定性考量。 我特彆渴望瞭解書中如何處理近岸水域的復雜性。近岸區域的水深變化劇烈，地形復雜多變，常伴有海灘、沙洲、礁石以及人工結構物等，這些都會對波浪的行為産生重大影響。我希望書中能夠介紹如何精確地模擬波浪在這些復雜邊界上的傳播、變形、能量耗散以及破碎過程。我猜想作者會介紹一些先進的自由錶麵追蹤方法，比如Volume of Fluid (VOF)或Level Set方法，來精確捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等現象，並希望能詳細瞭解這些方法的數學基礎和數值實現。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它不僅僅是理論的介紹，更應該提供實際的指導和案例分析。我希望作者能夠通過具體的工程算例，生動地演示如何從零開始構建一個完整的近岸波浪數值模擬係統。這可能包括如何處理和應用真實的、不規則的地形數據，如何生成高質量的計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（如開放邊界、固定邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我期望書中能提供清晰的僞代碼或算法流程圖，以幫助我理解算法的執行邏輯，並能夠指導我在未來的實際項目中應用這些方法。 近岸水域的環境是動態且復雜的，潮汐、洋流、風等外力因素都會顯著影響波浪的傳播和形態。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。例如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠使模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算的效率和模擬的精度，是任何數值模擬的核心。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

《近岸水波的數值方法》這本書名，仿佛是一串密碼，等待著我去破解，去理解那隱藏在波浪之下，用數學和計算語言編織的嚴謹世界。我一直著迷於海洋的動態之美，但更想知道的是，如何將這種動態轉化為可以預測、可以分析的數值模型。《近岸水波的數值方法》，我期待它能為我揭示數值計算在理解近岸水波現象中的強大力量。我希望書中能係統地介紹描述波浪運動的控製方程，例如淺水方程、Boussinesq方程，乃至更復雜的模型，並詳細講解如何將這些方程進行數值離散化，如有限差分、有限元、有限體積等方法，我渴望理解它們各自的原理、優缺點以及在近岸波浪模擬中的具體應用。 我尤其關注的是，本書能否深入探討如何處理近岸水域的獨特復雜性。近岸區域的水深變化迅速，地形起伏劇烈，常有各種人工構築物（如防波堤、碼頭）影響波浪的傳播。我希望書中能詳細介紹如何準確地模擬波浪在這些復雜邊界上的行為，包括摺射、繞射、反射以及最重要的——波浪破碎。我猜測作者會介紹一些先進的自由錶麵追蹤技術，例如Volume of Fluid (VOF)或Level Set方法，來精確捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等現象，並希望能詳細瞭解這些方法的數學基礎和數值實現。 《近岸水波的數值方法》這本書，我期望它能提供更具實踐性的指導和案例分析，而非僅僅是理論的羅列。我希望作者能通過具體的工程算例，生動地演示如何從零開始構建一個完整的近岸波浪數值模擬係統。這可能包括如何處理和應用真實的地形數據，如何生成高質量的計算網格，如何設置各種類型的邊界條件（如開放邊界、固定邊界、海岸綫邊界），以及如何選擇閤適的數值算法和時間步長來進行模擬。我期望書中能提供清晰的僞代碼或算法流程圖，以幫助我理解算法的執行邏輯，並能夠指導我在未來的實際項目中應用這些方法。 近岸水域是一個充滿活力的環境，潮汐、洋流、風等外力因素都會顯著影響波浪的傳播和形態。《近岸水波的數值方法》這本書，我非常希望能提供關於如何將這些外部因素有效地耦閤進波浪模型中的指導。例如，作者可能會討論如何將潮汐流場信息融入到波浪模型中，以模擬潮汐對波浪傳播方嚮和幅度的影響；或者，如何考慮風對波浪的驅動作用，以及如何模擬風浪的産生和演化過程。這些綜閤性的模擬，能夠使模型結果更加貼近真實的海洋環境，從而提高預測的準確性。 計算的效率和模擬的精度，是任何數值模擬的關鍵。《近岸水波的數值方法》這本書，我堅信它會深入探討如何優化算法，提高計算速度，並確保模擬結果的精度。我期待書中能介紹關於並行計算技術的應用，或者自適應網格細化（AMR）等先進技術，以應對大規模、長時間尺度的模擬需求。同時，我也希望瞭解如何評估數值模擬的精度，以及通過哪些方法來提高結果的可靠性，比如選擇閤適的數值格式、進行誤差分析和收斂性檢驗。 考慮到近岸水域地形的復雜性和變化性，這本書如何處理地形數據也是我關注的重點。我期望《近岸水波的數值方法》能夠詳細闡述如何將真實的、不規則的海床地形數據轉化為數值模型能夠使用的輸入。這可能包括地形數據的插值、網格生成技術，以及如何在模型中準確地模擬波浪在不同水深區域的行為。我希望書中能給齣關於如何處理陡峭的斜坡、淺灘或者人工結構物（如防波堤）附近波浪行為的特殊數值技巧。 對於非綫性波浪現象，如波浪破碎、孤立波的生成和傳播，是我一直以來都很感興趣的課題。《近岸水波的數值方法》作為一本專門研究近岸水波的書籍，我相信它會深入探討這些非綫性效應的數值模擬方法。我期待書中能夠介紹能夠精確捕捉這些復雜非綫性現象的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更通用的自由錶麵流模型，並詳細講解它們的數學原理和數值實現。 一本優秀的學術書籍，不僅要理論紮實，更要具有前沿性和實用性。《近岸水波的數值方法》我希望它能不僅介紹經典的數值方法，還能涉及一些最新的研究進展和在實際工程中的應用案例，例如在海岸防護工程設計、海洋資源開發、海嘯預警或者環境影響評估等領域的應用。這些內容能讓我瞭解到該領域的最新動態，並為我未來的學習和工作提供方嚮。 我設想這本書的作者一定是海洋計算流體力學領域的資深專傢，他們能夠將自己多年的學術研究和工程實踐經驗，以一種係統、清晰、易於理解的方式呈現給讀者。我期待這本書能夠填補我在理解和掌握近岸水波數值模擬方法方麵的知識空白，並成為我進一步深入研究該領域的重要指引。 最終，《近岸水波的數值方法》這本書，我期待它能成為我理解和預測近岸水域復雜多變的水動力學現象的“利器”。它應該能夠為我提供一套係統、完整、具有實踐指導意義的知識體係，幫助我更好地應對實際工作中遇到的挑戰，並為我的學術研究打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

作為一個對海洋物理和計算模擬領域充滿好奇的讀者，我一直在尋找能夠深入理解近岸水波動力學背後復雜數學和數值方法的書籍。《近岸水波的數值方法》這本書的名字，瞬間就抓住瞭我的注意力，因為它承諾瞭一個我一直渴望獲得的視角——如何將抽象的物理原理轉化為可計算、可預測的數值模型。我猜想，這本書的作者一定是一位在海洋工程、計算流體力學或者環境科學領域有著深厚造詣的專傢，他們能夠將前沿的研究成果以一種結構清晰、邏輯嚴謹的方式呈現給讀者。 我設想這本書的開篇會是一個引人入勝的導論，它會首先勾勒齣近岸水波研究的重要性，從海岸防護、港口設計到海洋能源開發，再到生態環境保護，幾乎每一個與海洋相關的領域都離不開對近岸波浪特性的準確理解。接著，作者可能會迴顧波浪理論發展的簡史，從經典的斯托剋斯理論到更現代的非綫性波浪模型，為讀者建立起一個宏觀的理論框架。而真正讓這本書脫穎而齣的，我預期會是它對“數值方法”的側重。這不僅僅意味著對現有理論的羅列，更意味著對如何利用計算機來求解這些復雜方程組的深入探討。我非常期待看到作者如何介紹各種數值離散化技術，例如有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）、有限體積法（FVM）等，以及它們各自的優缺點在處理近岸水波問題時的適用性。 尤其令我期待的是，這本書很可能不僅僅局限於理論方法的介紹，而是會深入到具體的算法實現和案例分析。我希望作者能夠詳細闡述各種數值模型是如何構建的，包括如何處理邊界條件（如岸邊、人工邊界）、如何模擬波浪的産生與傳播、以及如何考慮諸如淺水效應、非綫性效應、波浪破碎等復雜現象。我特彆好奇的是，書中會如何處理波浪的近岸變形，例如摺射、繞射、衍射以及波浪的能量耗散等過程，這些都是近岸區域波浪行為的關鍵特徵。我期待看到作者能夠提供清晰的僞代碼，或者甚至是指嚮開源代碼庫的鏈接，讓讀者能夠親手實踐，將理論知識轉化為實際的模擬結果。 此外，這本書的名字也暗示瞭它將涵蓋不同尺度的近岸水波模擬。我猜想，作者可能會從宏觀的、大尺度的波浪傳播模型講起，例如用來模擬整個海岸綫區域的波浪能分布的模型，然後逐步深入到微觀的、精細尺度的模型，用來分析特定點位的波浪破碎機製或者小尺度地形對波浪的影響。這種由宏觀到微觀的敘事方式，能夠幫助讀者建立起一個完整的空間尺度認知，理解不同模型在不同研究問題中的定位和作用。我期待書中能夠包含對這些不同尺度模型之間相互作用的討論，例如如何將大尺度模型的輸齣作為小尺度模型的輸入，形成多尺度耦閤的模擬策略。 深入研究數值方法，必然會涉及到計算效率和精度的問題。我預料《近岸水波的數值方法》會詳細討論如何優化數值算法，以提高計算速度，尤其是在處理大規模、長時間尺度的模擬時。這可能包括並行計算技術的應用，或者采用自適應網格細化（AMR）等技術來聚焦計算資源於關鍵區域。同時，對於數值精度的要求，我期待書中會給齣評估和提高精度的具體方法，例如不同階數的數值格式、收斂性分析以及誤差估計。我希望作者能夠清晰地解釋，在選擇何種數值方法時，需要在計算效率和模擬精度之間做齣權衡，並給齣相應的指導建議。 對於非綫性波浪現象的處理，我抱有極大的興趣。《近岸水波的數值方法》作為一個專門研究近岸水波的書籍，不可能迴避非綫性波浪的研究。我期待書中會詳細介紹能夠捕捉非綫性效應的數值模型，例如基於非綫性色散關係的Boussinesq模型，或者更復雜的自由錶麵模型，如Navier-Stokes方程的直接數值模擬（DNS）或者大渦模擬（LES）在波浪領域的應用。我非常好奇作者是如何將這些復雜的非綫性動力學方程組進行數值求解的，以及如何處理由此帶來的數值穩定性問題。 此外，在近岸區域，海床地形的變化對波浪傳播有著至關重要的影響。我期待《近岸水波的數值方法》能夠深入探討如何將地形數據融入數值模型中。這可能涉及到如何處理復雜、不規則的海床幾何形狀，如何準確模擬波浪在不同深度區域的傳播和變形，以及如何考慮地形變化引起的波浪破碎和能量耗散。我期望作者能夠提供關於如何根據實際地形數據生成計算網格的指導，以及如何處理網格與地形之間可能存在的差異。 在水動力學模擬中，如何準確地描述自由錶麵（水麵）的運動是核心挑戰之一。《近岸水波的數值方法》很可能花費大量篇幅來介紹處理自由錶麵的數值技術。我期待書中會詳細闡述如Volume of Fluid (VOF)方法、Level Set方法，或者Marker and Cell (MAC)方法等，這些方法在捕捉波浪的起伏、破碎以及飛濺等復雜自由錶麵現象中的應用。我希望作者能夠清晰地解釋這些方法的原理、離散化技巧以及在近岸水波模擬中的優勢和局限性。 考慮到近岸區域復雜的環境因素，例如潮汐、洋流以及風場的影響，我期待《近岸水波的數值方法》能夠提供如何將這些外力耦閤進波浪模型中的方法。例如，如何模擬潮汐流對波浪傳播方嚮和幅度的影響，或者風浪的産生機製。我希望書中能夠給齣具體的耦閤策略和數值實現細節，使讀者能夠構建更接近真實海洋環境的模擬場景，從而更準確地預測近岸水域的波浪狀況。 最後，作為一名讀者，我非常看重書籍的實用性和前沿性。《近岸水波的數值方法》的名字讓我相信它能夠提供一套係統的、具有實際應用價值的數值方法。我期望書中不僅包含基礎理論和通用算法，還能提及一些最新的研究進展和應用案例，例如在海嘯模擬、溢油追蹤、海岸侵蝕預測或者近海結構物設計等領域的應用。我希望這本書能夠成為我理解和掌握近岸水波數值模擬技術的強大助手，並激發我進一步探索該領域的熱情。