植物消浪护岸模型实验研究

对于在堤岸上种树消浪这一新的护岸工程,根据实际波浪要素和现有实验设备条件确定出几何比尺,选取桧柏树枝作为防浪树的模型,筛选主要影响因素进行量纲分析,确定实验组次,对实验现象和数据作定性和定量的分析,得出防浪林应有相当的宽度,才能起到预期的防浪护岸效果,防浪林过窄,可能会引起“共振”现象,并且斜坡的消浪效果好于平坡,对实际工程可起参考作用。     

平缓岸坡上波浪破碎的实验研究

在１／２００的缓坡上进行了规则波与不规则波破碎的实验研究。在本实验条件下,分析了波形的不对称必至波浪破碎指标的影响,并以此对合田良实和Ｎｅｌｓｏｎ关于极平缓坡上规则波破碎指标的分歧作了解释。本文的研究还表明,底坡坡度ｉ、相对水深ｄ／Ｌ。及波形的不对称必至不规则波的破碎指标的影响较小。合田对规则波的破碎指标在不规则波条件下仍然可用,但系数Ａ应取为０．１５。不规则波波长与同周期按线悸理论计算之波长的比     

岛礁地形上拍岸浪的数值模拟研究

近年来,越来越多的海岸工程与军事活动在岛礁上展开。研究岛礁地形上拍岸浪的传播特征具有重要的指导作用和现实意义。在对波浪破碎的研究中,数值模拟方法以其经济可行、操作性强的优势而得到了广泛的应用。本文采用基于完全非线性Boussinesq方程的数值模型FUNWAVE-TVD模式,对岛礁地形上拍岸浪的传播过程进行模拟,并将模拟结果与实验室数据进行对比。在此基础上,通过修改岛礁前坡坡度,分析了不同坡度下波浪的传播变化特征。结果表明,FUNWAVE-TVD模式能够较为准确地模拟岛礁地形上拍岸浪的非线性作用以及破碎现象。波浪破碎位置随岛礁前坡坡度的减小而前移。     

动力锚在斜坡地基上的沉贯特性

水上浮式结构都需要锚固基础来定位.动力锚依靠重力以自由落体的方式安装,是一种自安装锚固基础,具有安装过程简单高效的优点.通过1g模型试验研究了自行研制开发的板型动力锚在斜坡地基上的沉贯过程,分别考虑了基床坡度、锚柄方位和贯入速度对锚最终偏角的影响.结果表明:基床的坡度越大,锚的最终偏角也越大,但基床坡度对动力锚最终偏角影响有限,对动力锚的安装和承载能力影响较小.当贯入速度相同时,锚柄平行坡面时锚的最终偏角最小,锚柄指向坡外时锚的最终偏角最大;当基床坡度相同时,锚的贯入速度越大,锚的最终偏角越小.     

波浪作用下岸滩坡度对推移质输沙率影响的实验研究

对波浪作用下推移质输沙率的研究理论和实验,一般都胆建立在平底海床上波浪运动、水平底部剪切力作用的力学模式基础之上,而不考虑海床坡度引起的波浪变形、底部剪切力变化导致的向岸、离岸方向的推我质输移的差异。研究在波浪作用下坡度海床上推移质运动机理,不仅需要建立可靠的力学模式进行理论分析,而且更需要采用大量的模型实验资料来验证、完善力学模型。正是基于寻坡度海床上推移质运动机理研究的需要,本文给出了四个坡度     

倾斜陆架上的定常风海流

一、引言在研究沿岸大陆架上的风海流时,必须考虑海底摩擦和海面坡度的影响。对于水平海底的情况,已有一些研究工作。但是,对于倾斜海底的情况,要确定流速分布和海面坡度的解析式,却是一个较困难的问题,在文章[2]中,用小参数法研究了倾斜海底风海流问题解析解的构造,在文章[3]中,对于具有实际意义的一系列特殊海底倾角的海域,构造出相应边值问题的格林函数,并用逐次逼近法给出零阶逼近解。但是,未对流场进行分析,本文是这一研究工作的继续。在本文中,将对上述问题的逼近解,进行分析和讨论。实际计算验证了理论的正确性。计算结果揭示了线性倾斜陆架上定常风海流的一些特殊性质。     

强非线性和色散性Boussinesq方程数值模型检验

采用同位网格有限差分法,建立了强非线性和色散性Boussinesq方程数值计算模型。以稳恒波Fourier近似解给定入射波边界条件,对均匀水深深水和浅水域不同非线性的行进波、缓坡地形上深水至浅水域的浅水变形波、以及缓坡和陡坡地形上的波浪水槽实验进行了数值计算,并将计算结果与解析解、解析数值解以及实验值进行了较为详细的比较,从而检验了模型的色散性、非线性以及不同底坡下非线性波的浅水变形性能。     

状态空间模型在海洋波能转换系统中的应用 Ⅰ.数值模拟方法改进

状态空间模型是研究海洋波能转换系统相互作用的一种有效数学模型.应用该模型的关键之一是如何根据实验或计算的脉冲响应函数来高效地确定状态空间模型中的矩阵参数.结合最优化理论中的单纯形法、最小二乘法以及矩阵指数的简化算法,提出了一种确定状态空间模型矩阵参数的有效数值方法.数值试验表明,由于该方法克服了高斯-牛顿方法的局部收敛性及其需求解矩阵指数关于参数的导数的缺点,因此大大扩展了初值的可选范围,有效地提高了数值模拟效率,并且使数值模拟结果具有较高精度.     

南沙群岛礁概化地形上拍岸浪数值模拟与统计分析

南沙群岛珊瑚岛礁众多,大多数岛礁具有向海坡陡峭、外礁坪比较平缓的特征。将南沙群岛岛礁的迎浪向地形概化为陡坡和缓坡组成的双斜坡,采用FUNWAVE-TVD模式数值模拟概化地形上的波浪,根据模拟的破碎波高分析其拍岸浪特征。对拍岸浪数值模拟结果进行比较分析,向海坡的坡度对拍岸浪影响不大,外礁坪上拍岸浪高随地形坡度增大而略有增大;向海坡和外礁坪交界位置(即坡折点)水深对拍岸浪有比较明显的影响,拍岸浪高随坡折点水深增大而减小;拍岸浪高随入射波高和波周期增大而增大。利用大量的拍岸浪数值模拟数据对国内外5种统计模型进行检验,并且基于拍岸浪数值模拟数据建立了3种南沙群岛岛礁拍岸浪统计模型,计算结果显示这些模型适用性较好。     

浅水极限波浪几何特征的实验研究

该文通过物理模型实验,对浅水区域内的波浪在破碎前极限状态下的几何特征进行了研究。实验基于JONSWAP谱对不规则波浪进行模拟,通过对波群中出现的单体极限波浪进行捕捉并对波形进行测量而得到研究样本。为了考察底坡因素对极限波浪几何特征的影响,实验共考虑了3组大小分别为β=1/15、1/30以及1/45的地形坡度。统计结果表明,在实验所采用的坡度范围内,当地波高与水深对近岸极限波浪的影响最为显著,随着水深与波高因素变化,极限波浪的几何特征也出现明显的改变。坡度因素对极限波陡和偏度的影响很小,可以被忽略,但是对不对称度参数的影响相对比较明显,坡度越陡,不对称程度越剧烈。最后,通过参数化,本文给出了极限波浪几何特征变化的经验公式。