本书以限制水域与智能助航的相关基础力学问题为背景，主要讨论了面对三峡升船机船舶进出船厢限制水域的船舶水动力特性和智能助航技术，涵盖船舶极限岸壁效应、浅水效应、船间效应、牵引方案、智能决策以及智能感知等方面，旨在创建理论与技术框架，提升船舶进出船厢的效率和安全性，为船舶通航提供新的理论、方法与技术手段。

水利工程泄洪消能对河流及其周边环境生态造成诸多影响，是水利工程建设运行调度必须研究解决的重大问题。本书对泄洪消能环境影响的评价理论、评价指标体系构建、评价模型、评价方法与技术等基础理论和技术体系进行系统阐述和介绍。采用定量指标和定性指标相结合的方法，综合运用泄洪消能过程系统仿真与直觉偏好模糊数学相关理论和方法，对泄洪消能环境影响的指标体系、评价体系、评价模型、评价理论等方面开展深入、系统的分析研究，并提出环境影响综合评价方法与技术。

本书采用模型试验方法，结合宏观和细观尺度，系统探究表、深孔水舌碰撞角、流量比对水流散裂特性的影响。主要包括射流空中碰撞散裂雨强分布特性、射流空中碰撞散裂轨迹线、射流空中碰撞散裂水点细观特征。

全书共8章，首先梳理了国内外相关研究工作；长期开展生物观测，建立高相似蝠鲼形态学及运动学模型；针对蝠鲼滑翔、稳速巡航、转弯三种状态，基于浸入边界法和球函数气体动理学格式提出大变形流固耦合计算方法，针对蝠鲼启动加速、交替滑扑两种状态，基于商用软件FLUENT提出自主游动计算方法；然后在此基础上对蝠鲼单体滑翔、主动推进、转弯、交替滑扑状态的水动力特性和流场演化规律进行系统性研究，并开展了集群游动数值研究。