斜坡平台波浪破碎数值模拟

波浪在斜坡地形上破碎,破波后稳定波高多采用物理模型试验方法进行研究,利用近岸波浪传播变形的抛物型缓坡方程和波能流平衡方程,导出了适用于斜坡上波浪破碎的数值模拟方法。首先根据波能流平衡方程和缓坡方程基本型式分析波浪在破波带内的波能变化和衰减率,推导了波浪传播模型中波能衰减因子和破波能量流衰减因子之间的关系;其次,利用陡坡地形上的高阶抛物型缓坡方程建立了波浪传播和波浪破碎数学模型;最后,根据物理模型试验实测数据对数值模拟的效果进行验证。数值计算与试验资料比较表明,该模型可以较好地模拟斜坡地形的波浪传播波高变化。     

不同结构型式及高程离岸潜堤投射系数实验研究

针对威海九龙湾岸滩治理工程,进行不同结构型式及不同高程离岸潜堤的物理模型试验。根据物理模型试验的结果,得出离岸潜堤透射系数Kt与主要影响因子的相互关系。得出影响潜堤透射系数最主要的因子为相对堤顶水深(a/Hi),在一定水位条件下,相对堤顶长度(B/L)也能影响透射系数。借助MATLAB数学软件平台,将数据进行回归分析,得出不规则波作用下潜堤透射系数的经验公式,为此类工程设计提供参考。     

防浪掩护模型试验技术的研讨

本文对防浪掩护物理模型试验技术存在的一些问题进行了研讨,提出了作者的意见,以此与同行商榷,希能有助于改进模型试验,提高试验成果的精度。     

堆石防波堤不规则波浪反射系数试验研究

结合物理模型试验,分析斜坡坡度、波陡、相对水深、护面类型和破波参数等因素对堆石防波堤不规则波浪反射系数的影响规律。将常用的Van der Meer公式,Seelig公式,Postma公式和Davison公式计算值和实测值进行比较,并结合试验数据,基于有效波高和平均周期定义的Iribarren数,得出堆石防波堤不规则波浪反射系数经验公式。结果表明,该公式能较好地计算不规则波作用下块石和扭王块体护面堆石防波堤波浪反射系数。     

斜坡堤胸墙波压力的试验与分析

通过断面物理模型试验,获得了斜坡堤堤顶胸墙在肩宽B不同工况组合下,承受水平波浪力、底部浮托力的大量数据。对这些数据进行了分析,得出了斜坡堤堤顶胸墙波压力随肩宽B的变化规律。     

圆形沉箱防波堤波压力的试验分析

通过断面物理模型试验,获得了圆形沉箱结构直立堤在各种工况组合下,承受水平波压力、底部浮托力的大量数据信息。对这些数据进行了分析总结,得出了有关圆形沉箱直立堤波浪力的分布规律。     

电厂港池取水工程泥沙回淤研究

运用半封闭港区水域泥沙回淤研究结果，以及电厂港池取水物理模型试验结果，提出电厂港池取水回淤计算模式。应用此模式对某港拟建电厂各取水工况进行港池航道回淤计算分析。     

海底管线表面压力分布的理论分析

为了获取海底管线表面压力变化特征,基于固体边界层基本方程,利用摄动方法推导了管线表面压力分布解析式,并利用物理模型试验数据对理论公式进行了检验。经对公式系数做出适当调整,压力系数的计算公式能反映出边界层分离点前后的分布规律。     

连云港港区二维潮流计算

本文是在连云港整体物理模型试验的基础上,按照潮波能谱模式进行全港区二维潮流计算。本模式在空间上采用有限元法求解能谱控制方程中的水位,进而求得各分潮的水位和流速值。通过叠加求得任意时刻的水位、流速的瞬时值。该方法简捷、有效,适应性强。通过连云港西大堤工程的兴建与不建两种情况的计算,所得结果与物理模型试验结果进行了比较。证明该方法是成功的。     

横轴半潜式潮流能发电装置设计与试验研究

为了促进深远海养殖装备朝智能化方向发展，解决电能供给困难的问题，克服抗风浪网箱受波流耦合作用对太阳能和风能利用的局限性的问题，针对养殖区域的低流速海域，提出了一种适用于深远海可升降网箱的横轴半潜式潮流能发电装置，建立了Savonius型水轮机叶片受力数学模型，分析了叶轮中心与水面的距离对水轮机捕能效率的影响，利用Fluent软件数值模拟了导流增速浮体的速度场情况，设计了发电装置整体结构及锚泊系统，搭建了发电装置试验模型，开展了物理模型试验，测试了不同水流速度情况下与叶轮相对离水距有关的各参数变化情况，并对试验数据进行分析。试验结果表明，在不同的水流流速下，随着离水距的不断增加，捕获功率呈先增加后减小的趋势，当叶轮中心高出水面1/4个叶轮直径时，叶轮的输出功率最大。     

强非线性规则波在防波堤上爬高公式研究

为了研究波浪非线性对爬高的影响,解决防波堤等工程设计的实际问题,通过对数学模型试验、物理模型试验、规范公式得到的防波堤波浪爬高对比分析,分析了非线性主要影响参数厄塞尔数、相对水深和波陡对波浪爬高的影响规律,指出规范公式计算时存在的缺陷,并对其计算公式、适用范围进行修正、拟合,得到了强非线性规则波浪爬高的计算方法,可适用于斜坡堤断面的波浪爬高计算,与物理模型试验和数学模型试验结果对比表明,新的波浪爬高计算公式具有较好的计算精度,研究结果可为防波堤等实际工程设计提供重要参考。     

曹妃甸二期围海造地工程取沙物理模型设计及验证

为解决曹妃甸首钢围海造地工程用沙问题,计划在曹妃甸甸头东侧滩涂取沙,因关系到曹妃甸岸滩的稳定性,拟通过波浪泥沙物理模型进行试验研究,探讨取沙对岸滩向/离岸运动的影响。基于河口海岸物理模型相似理论,探讨了模型比尺的确定方法及模型沙的选取;在缺乏合适验证资料的情况下,通过三种途径对物理模型的合理性和可靠性进行验证试验,验证试验表明,本模型可将二维沙滩剖面特性研究成果应用于三维条件。     

基于适应性观测误差和温盐偏差控制的EnKF温盐廓线资料同化试验

通过开展2008年夏季南海北部开放航次CTD的温盐廓线数据资料同化试验,本文采取了观测误差适应的方法来防止EnKF滤波发散问题;同时,从背景误差协方差和温盐模式偏差关系入手,在同化中引入温盐控制来减小模式偏差对同化结果的影响。对于改进的同化方案进行了试验验证,并用卫星高度计观测数据,OSCAR流速数据,走航ADCP数据作为独立观测数据检验。结果证明新的EnKF同化策略能够有效地减小温盐均方根误差。同时整个同化系统能有效地改善高度场和流场的模拟。     

植物河道河相关系动态调整

基于前人对无植物河道河相关系研究方法及研究成果,本文遵循仙农熵(Shannon Entropy)理论,利用最大熵原理和变分法,给出考虑植物因子影响的河相关系系数动态表达式,并利用室内物理模型试验所观测的数据对该公式进行敏感性分析和验证,得到比较满意的理论结果.     

植物河道河相关系动态调整

基于前人对无植物河道河相关系研究方法及研究成果,本文遵循仙农熵(Shannon Entropy)理论,利用最大熵原理和变分法,给出考虑植物因子影响的河相关系系数动态表达式,并利用室内物理模型试验所观测的数据对该公式进行敏感性分析和验证,得到比较满意的理论结果。     

基于声波速度分析神狐海域水合物垂向分布特征

在分析了等效介质理论提出的2种模式的异同点后,结合神狐海域水合物钻井的测井数据与沉积物样品分析数据,基于物理模型的等效介质理论,计算了在不同水合物饱和度条件下的纵波速度,并估算了神狐海域某钻井沉积物孔隙空间中水合物的饱和度,进而分析水合物在沉积物层中的垂向分布特征.研究表明,神狐海域水合物主要分布在190～220 m之...     

无粘性土中桩基水平非线性地基反力系数研究

非线性地基反力系数法是分析近海桩基水平大变形性状的有效途径。针对我国近海广泛分布的粉土和砂土地基,建立了无粘性土中桩基非线性地基反力系数与桩基径向土压力之间的关系,据此基于物理模型试验和现场试验结果获得了粉土和砂土地基反力系数与桩径和桩身变位之间的非线性关系,为桩基水平受力大变形分析提供了简单有效的方法,适用于不同直径桩基的计算,得到了桩基物理模型试验和现场试验结果的验证。     

潮流物理模型试验生潮控制时的复合模拟数据对接

根据几种不同情形探讨复合模拟中如何通过数值模拟为潮流物模试验提供开边界控制条件。对单边界物理模型,可由数模的调和常数得到物模边界控制所需的时间序列数据,实现单分潮、多分潮及大、中、小潮的模拟;对于历时较长的试验,可由数模得到长时间序列或周期性序列数据作为生潮的控制信号;对多边界模型,沿边界分为若干控制断面,由数模给出各断面的流量变化,对各断面分别进行流量控制;差时的复合模拟可使物理模型和数值模型互相提供边界条件或模型参数修正。     

胶州湾物理模型地形图制作方法

物理模型地形制作需以物理模型地形图为基础，物理模型地形图制作的科学性将直接影响物理模型实验的精度。通过选取可靠的胶州湾地形数据，以统计方法合理地选择符合要求的插值方法，制作了胶州湾物理模型地形困。该地形图制作方法对胶州湾物理模型度其它物理模型地形图制作具有一定的参考价值。     

直立式防波堤兼码头水工结构设计与试验研究

基于青岛崂山前海直立式防波堤兼码头工程的设计,通过规范计算值与断面物理模型试验数据的对比分析,合理确定断面尺度、堤顶高程和越浪量等重要设计参数。特别是通过多组试验的数据分析,对挡浪墙的外形尺度和护底宽度进行优化,采用通过增大护底块体重量的方式有效地减小护底长度,充分运用试验手段对于设计规范的护底相关规定做出了有益的探索和补充,为深水直立式防波堤的设计改进提供了借鉴。