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《海洋工程波浪力學》可作為船舶、海洋、海岸、水利等專業碩士研究生及高年級本科生的教材，亦可作為相關專業科研人員和工程技術人員的參考書。
目次
第1章波動方程
1.1流體力學基本方程
1.1.1連續方程
1.1.2運動方程
1.1.3理想流體非定常無旋運動的拉格朗日積分
1.2波浪運動基本方程及定解條件
1.2.1勢波理論
1.2.2基本方程與定解條件
第2章線性波理論
2.1常深度小振幅波理論
2.1.1邊界條件的簡化
2.1.2基本方程的解
2.2線性波的特性
2.2.1波面方程
2.2.2彌散關系
2.2.3水質點的速度和加速度
2.2.4水質點的運動軌跡
2.2.5波動壓強
2.2.6波動能量
2.3線性波的兩種極限情況
2.3.1深水波
2.3.2淺水波
2.3.3三種波浪的匯總
2.4波浪的疊加
2.4.1駐波
2.4.2波群
2.5平面斜向波
第3章非線性波浪理論
3.1斯托克斯波浪理論
3.1.1控制方程及基本求解理論
3.1.2斯托克斯二階波
3.1.3斯托克斯三階波
3.1.4斯托克斯五階波
3.1.5 Stokes五階波中超越方程的求解
3.2流函數波浪理論
3.3橢圓余弦波
3.3.1橢圓余弦波的主要結果
3.3.2橢圓余弦波的極限情況
3.4孤立波
3.5波浪理論的適用性
第4章波浪的傳播與變形
4.1波浪在深水中的彌散與傳播
4.2波浪的淺水效應
4.2.1波浪守恒
4.2.2波浪淺水變形
4.2.3波浪的折射
4.3波浪的反射
4.4波浪的繞射
4.5波浪的破碎
4.5.1波浪破碎原因
4.5.2破碎波類型
4.6復雜地形情況下的波浪傳播與變形數值計算
4.6.1 Boussinesq類方程
4.6.2緩坡方程
4.6.3譜模型
4.6.4非線性淺水方程模型
4.6.5模型比較分析與應用范圍推薦
4.6.6應用案例介紹與分析
第5章隨機波浪理論
5.1海浪的觀測與描述
5.1.1海浪是隨機過程
5.1.2隨機變量及其統計特征
5.2隨機海浪的統計特征
5.2.1波要素及特征波定義
5.2.2波高分布
5.2.3最大波高分布
5.2.4周期分布
5.2.5波高與周期聯合分布
5.3隨機波浪的譜特性
5.3.1波浪譜
5.3.2常見的波浪頻譜
5.3.3方向譜
5.3.4譜與海浪要素的關系
5.4隨機波浪的數值模擬
5.4.1二維不規則波的數值模擬
5.4.2三維波面的數值模擬
5.5海浪的長期統計分布規律
5.5.1波浪散布圖
5.5.2年極值波高的長期分布
5.5.3重現期
5.5.4設計波浪要素
5.5.5遭遇概率
第6章 作用在小尺度結構物上的波浪力
6.1概述
6.2海流中的圓柱體
6.2.1勢流理論
6.2.2粗糙圓柱體
6.2.3傾斜圓柱體
6.2.4繞流升力
6.3作用在直立柱體上的波浪力
6.3.1莫里森方程
6.3.2作用在單柱體上的波浪力
6.3.3線性波作用下直立圓柱體上的波浪力
6.3.4單柱體上的橫向力
6.3.5群柱體上的波浪力
6.4水動力系數
6.4.1水動力系數的確定方法
6.4.2影響因素
6.4.3規范建議值
6.5莫里森公式的修正
6.5.1傾斜柱體上的波浪力
6.5.2海底管道上的作用力
6.5.3自由液面影響
6.6波流共同作用下的波浪力計算
6.6.1水流對波浪運動特性的影響
6.6.2波浪力的計算
6.7隨機波浪力的計算
6.7.1特征波法
6.7.2譜分析法
第7章作用在大尺度結構物上的波浪力
7.1繞射理論
7.1.1繞射理論基本概念
7.1.2線性繞射問題的控制方程
7.1.3線性繞射波浪力
7.1.4繞射系數
7.2大直徑直立圓柱體波浪力分析
7.2.1控制方程及速度勢的求解
7.2.2大直徑柱體上的線性波浪力
7.3任意形狀三維結構物上的波浪力
7.3.1格林函數G（x，y，z；ξ；η；ζ）
7.3.2源強度函數f（ξ，η，ζ）的確定
7.3.3 Fredholm積分方程的數值解
7.3.4波浪力的計算
7.4大尺度水下潛體上的波浪力
7.4.1弗汝德一克雷洛夫假定法
7.4.2長方潛體上的波浪力
7.4.3直立圓柱潛體上的波浪力
7.4.4水平圓柱潛體上的波浪力
7.4.5水平半圓柱潛體上的波浪力
7.4.6半球潛體上的波浪力
7.5固定物體上的二階波浪力
7.5.1二階繞射問題控制方程
7.5.2作用在結構物上的波浪力
7.S.3二階波浪力
7.6作用在大型浮體上的波浪力
7.6.1坐標系
7.6.2線性勢流理論
7.6.3波浪作用力
7.6.4波浪力作用下浮體結構運動方程
附錄
附錄A泰勒級數
附錄8三角函數
附錄C雙曲函數
附錄D雅可比橢圓函數
附錄E貝塞爾函數
附錄F Matlab函數
爹考文獻
1.1流體力學基本方程
1.1.1連續方程
1.1.2運動方程
1.1.3理想流體非定常無旋運動的拉格朗日積分
1.2波浪運動基本方程及定解條件
1.2.1勢波理論
1.2.2基本方程與定解條件
第2章線性波理論
2.1常深度小振幅波理論
2.1.1邊界條件的簡化
2.1.2基本方程的解
2.2線性波的特性
2.2.1波面方程
2.2.2彌散關系
2.2.3水質點的速度和加速度
2.2.4水質點的運動軌跡
2.2.5波動壓強
2.2.6波動能量
2.3線性波的兩種極限情況
2.3.1深水波
2.3.2淺水波
2.3.3三種波浪的匯總
2.4波浪的疊加
2.4.1駐波
2.4.2波群
2.5平面斜向波
第3章非線性波浪理論
3.1斯托克斯波浪理論
3.1.1控制方程及基本求解理論
3.1.2斯托克斯二階波
3.1.3斯托克斯三階波
3.1.4斯托克斯五階波
3.1.5 Stokes五階波中超越方程的求解
3.2流函數波浪理論
3.3橢圓余弦波
3.3.1橢圓余弦波的主要結果
3.3.2橢圓余弦波的極限情況
3.4孤立波
3.5波浪理論的適用性
第4章波浪的傳播與變形
4.1波浪在深水中的彌散與傳播
4.2波浪的淺水效應
4.2.1波浪守恒
4.2.2波浪淺水變形
4.2.3波浪的折射
4.3波浪的反射
4.4波浪的繞射
4.5波浪的破碎
4.5.1波浪破碎原因
4.5.2破碎波類型
4.6復雜地形情況下的波浪傳播與變形數值計算
4.6.1 Boussinesq類方程
4.6.2緩坡方程
4.6.3譜模型
4.6.4非線性淺水方程模型
4.6.5模型比較分析與應用范圍推薦
4.6.6應用案例介紹與分析
第5章隨機波浪理論
5.1海浪的觀測與描述
5.1.1海浪是隨機過程
5.1.2隨機變量及其統計特征
5.2隨機海浪的統計特征
5.2.1波要素及特征波定義
5.2.2波高分布
5.2.3最大波高分布
5.2.4周期分布
5.2.5波高與周期聯合分布
5.3隨機波浪的譜特性
5.3.1波浪譜
5.3.2常見的波浪頻譜
5.3.3方向譜
5.3.4譜與海浪要素的關系
5.4隨機波浪的數值模擬
5.4.1二維不規則波的數值模擬
5.4.2三維波面的數值模擬
5.5海浪的長期統計分布規律
5.5.1波浪散布圖
5.5.2年極值波高的長期分布
5.5.3重現期
5.5.4設計波浪要素
5.5.5遭遇概率
第6章 作用在小尺度結構物上的波浪力
6.1概述
6.2海流中的圓柱體
6.2.1勢流理論
6.2.2粗糙圓柱體
6.2.3傾斜圓柱體
6.2.4繞流升力
6.3作用在直立柱體上的波浪力
6.3.1莫里森方程
6.3.2作用在單柱體上的波浪力
6.3.3線性波作用下直立圓柱體上的波浪力
6.3.4單柱體上的橫向力
6.3.5群柱體上的波浪力
6.4水動力系數
6.4.1水動力系數的確定方法
6.4.2影響因素
6.4.3規范建議值
6.5莫里森公式的修正
6.5.1傾斜柱體上的波浪力
6.5.2海底管道上的作用力
6.5.3自由液面影響
6.6波流共同作用下的波浪力計算
6.6.1水流對波浪運動特性的影響
6.6.2波浪力的計算
6.7隨機波浪力的計算
6.7.1特征波法
6.7.2譜分析法
第7章作用在大尺度結構物上的波浪力
7.1繞射理論
7.1.1繞射理論基本概念
7.1.2線性繞射問題的控制方程
7.1.3線性繞射波浪力
7.1.4繞射系數
7.2大直徑直立圓柱體波浪力分析
7.2.1控制方程及速度勢的求解
7.2.2大直徑柱體上的線性波浪力
7.3任意形狀三維結構物上的波浪力
7.3.1格林函數G（x，y，z；ξ；η；ζ）
7.3.2源強度函數f（ξ，η，ζ）的確定
7.3.3 Fredholm積分方程的數值解
7.3.4波浪力的計算
7.4大尺度水下潛體上的波浪力
7.4.1弗汝德一克雷洛夫假定法
7.4.2長方潛體上的波浪力
7.4.3直立圓柱潛體上的波浪力
7.4.4水平圓柱潛體上的波浪力
7.4.5水平半圓柱潛體上的波浪力
7.4.6半球潛體上的波浪力
7.5固定物體上的二階波浪力
7.5.1二階繞射問題控制方程
7.5.2作用在結構物上的波浪力
7.S.3二階波浪力
7.6作用在大型浮體上的波浪力
7.6.1坐標系
7.6.2線性勢流理論
7.6.3波浪作用力
7.6.4波浪力作用下浮體結構運動方程
附錄
附錄A泰勒級數
附錄8三角函數
附錄C雙曲函數
附錄D雅可比橢圓函數
附錄E貝塞爾函數
附錄F Matlab函數
爹考文獻
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第4章 波浪的傳播與變形
近岸區由于水深較淺，波浪及波生流對海底泥沙運動起著重要作用。在多數情況下，波浪是航道港池的淤積、岸灘侵蝕、構筑物基礎淘刷的重要影響因素。同時，波浪能量由深水區分布在較深水體被壓縮至近岸區較淺水體內，能量密度急劇變化，對近岸區構筑物作用力較大，為構筑物穩定性的重要影響因素之一，因此在設計工程構筑物時，首先要做的就是確定設計波要素。
通常，深水區由于水底對海表面波浪的影響較小，可以忽略，同時因距離岸線較遠，受岸線形狀影響小，因此，一般情況下，深水波浪因受干擾因素較少，距離較近的不同測站間的資料相關性相對較好。同時，深水波也較容易通過觀測或者預報等手段獲取。但深水波傳到近岸區擬建工程地點過程中，波浪要素會發生演變，甚至破碎，本章主要圍繞波要素的演變過程展開介紹。
波浪一般不是正向入射海岸，且近岸海底地形也是不規則的，要實現精確分析波浪在淺水區的變形，需要采用三維手段，一般難以給出解析解。為了簡單起見，本書僅給出簡化地形條件下，基于微幅波理論的二維波浪傳播變形。針對復雜地形條件下的波浪傳播變形，本章最后一節簡要介紹與分析了目前工程界較為常用的幾種類型的波浪傳播變形數值模型。
4.1 波浪在深水中的彌散與傳播
當海面的風力迅速減小、平息或風向改變后，風浪在離開風區后繼續向前傳播，其波譜所包含的頻率范圍和能量將不斷變化。隨著傳播距離增大，風浪逐漸轉化為涌浪。兩者的主要區別是，風浪的頻譜范圍寬廣，從周期為0.1 S的短周波到周期為15～20 S的長周波都有顯著能量分布，但典型涌浪頻譜范圍窄得多，其波形接近于簡單的余弦波。涌浪在傳播過程中的顯著特點是波高逐漸降低，波長、周期逐漸變大，從而波速變快。這一現象，一方面是由于實際海水存在黏性，使得波浪能量不斷消耗，另一方面則是因為在傳播過程中發生的彌散和角散作用所致。實際的海浪可視為由許多不同周期和振幅的組成波構成。這些組成波在傳播過程中，周期大的波速快，周期小的波速慢，于是使原來疊加在一起的波動分散開來。
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