第14章 展望

一个数值波浪模式能够计算二线波谱,从三个公认的基本源函数S_(in)、S_(nl)和S_(ds)计算出发,并且有一个给定的风场和边界条件,在合成波谱的形式上也没有任何事先给定的条件。在目前的研究中,只有EXACT—NL模式采用这个方式对输送方程积分（只是相对于坐标的积分）。第一代DP型模式根据给定的源函数计算初始成长率,但对平衡波谱假定了一个特定的限制形式。第二代的CH型模式对整个风浪谱采用一个特定的准平衡形状（或形状族）但只能计算一个或者最多不过几个特征风浪参数。最后,第二代的CD型模式利用S_(nl)族简单参数化法试图对全输送方程积分,至使峰频以后的频率上的波谱不稳定。因此这些模式也不得不对风浪谱规定好谱的形状。     

第13章 综述

所有模式可分为三类[非耦合传播型（DP）、耦合混合型（CH）和耦合离散型（CD）],上述七种用于相互对照的试例揭示了各模式的不同特征。本研究提供了波浪模拟现状的一些观点,同时也暴露了许多有待进一步研究的不足之处。主要的结论可以归纳为以下几点: 1.第一代DP模式和推广的第二代CH和CD模式,在原理上都是基于不同形式的波谱能量平衡,在风浪成长过程中显示出时间与空间变量之间明显不同的关系。因而,在所有风场中,DP型模式与CH型模式或者CD型模式欲达到一致是不可能的。如果所有模式都处于有限风区成长的状况,那么在有限风时的情况下,DP型模式比CD型（或CH型）模式成长约快1.5倍。     

风浪谱平衡范围的斜率

本文首先提出一种基于量纲分析的风浪谱平衡范围斜率的线性模式。依此模式,谱斜率从深水的-5连续变化到浅水的-3。但是,这种模式给出的结果与实测数据有较大的差异,于是,又提出了一种非线性模式。尽管这种非线性模式的推导借助了某些假定和经验事实,但给出的结果良好地符合实测数据,并能解释一些线性模式所不能解释的现象。     

海浪外观谱及其平衡域

定义了海浪能量的广义或n阶外观分布,导出了n阶海浪外观谱的解析形式,讨论了n阶外观谱的平衡域.结果表明,n阶外观谱的平衡域指数为-(3+n);平衡域指数上界为-3.任何波动现象,只要Fourier迭加原理和射线理论对它们的描述足够准确,则本文的结论皆成立.     

第2章 模式分类

在第一代波浪模式中,每个谱分量根据线性的输入源函数（式（1.2））相互独立地发展,直到它接近于它的饱和状态,而且,不管其它谱分量的能量如何,它是通过普遍平衡分布来确定这种状态。即使由非线性传输导致的弱耦合,也只能给出一些较小的修正,并且以相当简单的一个或两个积分谱参数的方式把这种弱耦合参数化。因此,在这些模式中直接地将谱描述为二维离散的频率——方向能量“波群”数组,每个能量“波群”沿着它自己的射线以群速传播。并且在此期间,它们对这条特殊路径上的风有反应;所以,数值积分可以沿着单独的射线在自然坐标上积分,也可以在带有全体分量的普遍网格点上以一个离散的平流算子进行积分。我们把上面提到的这种非线性耦合的第一代波浪模式作为非耦合型传播模式 （DP）[虽然Barnett（1968）和Ewing（1971）的模式包括了非线性转换,但也包含了第二代波浪模式中遇到的耦合射线一些数值方面的复杂性。然而,波浪成长和谱形主要是受风输入的影响,而不是受非线性转换所支配,这里仍从物理上考虑,把这些模式分为第一代而不是第二代波浪模式]。     

第五章 海底岩石

(一)取样方法 1.取样站位的确定 岩石取样的目的,是为了采取前第四纪的岩石,以鉴定岩性、矿物化学特征、沉积相及年龄。本次取样的目的是解决南海北部陆坡底部及中、西沙的基底和上覆沉积盖层的属性,以确定它们的地壳性质和构造演化的历史。 本次取样站位大多分布在陆坡底部及中、西沙的海山顶部及四周。确定取样站位的地球物理资料有多道地震系统,海底多波束地形扫描系统,3.5kHz地层剖面,测深等调查资料。     

第3章 试验目的

3.1试验引出的问题/附综合回答 虽然在考虑的所有九个业务模式研究中以相同的资料为背景,但是,各模式的物理检验和参数化已暴露了它们之间存在的实质性差异,甚至在相同类型的模式之间也如此。另外,数值积分的计算在模式之间也不一样,这就引申出如下问题: 使用显著不同物理特性的不同模式,是否表明了波浪预报模式对所假定的物理特性不敏感。 〔我们发现的答案是否定的。例如:对于有限风区和有限风时的波浪成长,像Resio和Vincent（1979）曾指出过的那样,使第一代波浪模式DP与第二代波浪模式CH或CD相一致是不可能的。〕     

第三章 环境流体动力学模型

对于沿岸浅海,特别是半封闭海湾,其基本运动是由外来潮波引起的潮汐运动,即胁振潮。因此,我们主要研究潮波及潮致余流。 描述潮波运动的参考坐标系,被置于所谓的“f—平面”上,即不考虑地球曲率的影响。这种近似描述,显然适用于水平范围远小于地球半径的海域,这对于沿岸海域和海湾,无疑是适当的。     

第九章 石油与天然气

本研究的一个重要科学目的就是对轻的碳氢化合物进行成因研究,从而获得调查海区是否具有(热成因的)天然气及石油储存的信息,以便对海底油气的潜力作出估价。     

第23章 DNS模式:一种为大洋波浪预报而改进的谱模式

23.1 介绍 模拟与频率和方向相关的大洋波谱F（f,θ）的工作是极其困难的。唯一有点统一的理论（Hasselmann,1967）也还没有简化成一种实用形式。这篇研究中所探讨的是结合零散的,现有的理论,以达到这样一种目的:即发展一种与我们目前对风浪成长谱的了解相一致 ·95.的波谱模式。本章中我们将讨论一种离散的谱模式,这种模式采用了一种改进的能量传播的特征方法。数值方法最早是由Barnett等（1969）提出的。     

第八章 开发利用的初步设想

进入80年代以来,对海南岛的自然条件和自然资源进行了全面的调查和综合分析,提出了各类资源地域分异特性,可供开发和利用的潜力以及它们之间的组合优势。此外,还出版了一些专著,对海南岛的农业制图、土地利用类型等进行航片判读,对海南岛热带农业自然资源进行总结和区划规划,对我国少有的富铁矿之一——石碌铁矿的地质与地球化学进行研究等。自1988年全国人大七届一次会议通过设立海南省的决定后,发表了关于研究和探讨海南岛的政治、历史、发展战略、部门经济、人才、科     

第六章 沉积特征和沉积作用

取样站位分布于南海北部大陆坡,中西沙地体及西南海盆等区(见图1-2)。本研究侧重分析KL14、KL41、KL37及KL84个柱样,其中除KL8位于陆坡外,其他3站均位于南海北部的坡前盆地。各站柱样长见表1-3,其中KL14站柱样长达13·20m,比1979—1980年间“维玛”号取得的柱样(12.87m)为长,是目前本区所获得的最长柱样。     

港池泊稳的能量平衡方程数值模拟

对基于能量平衡方程的多向随机波浪传播数学模型进行改进,通过模拟不同防波堤绕射引起的港池泊稳,验证模型的合理性和有效性。利用非线性弥散关系提高模型计算浅水变形的精度;采用二次逆风差分格式离散控制方程,避免了加入绕射项引起的数值耗散;并将文氏谱加入模型中,使其更加适合中国海域的工程应用。应用改进后模型绘制的双突堤和岛式防波堤绕射系数图与我国《海港水文规范》图进行了对比。对比结果十分接近,可以较好地描述港池的泊稳状况,为综合计算波浪在近岸的浅水变形、折射、绕射、反射和能量耗散等作用奠定了基础。     

风浪破碎对平衡域内谱形的影响

在实验室测得的大量风浪资料的基础上,经过谱分析和破波概率的计算,发现风浪破碎概率P     

无线传感器网络中基于能量平衡的部署算法

为平衡能量损耗并用网络生存期最大化,提出1种无线传感器网络(WSNs)中基于能量平衡的节点部署算法.此算法基于距离调整网络部署,也就是根据不同位置的节点能耗调整节点的间距.文中提出能耗最低点并不等于生存期最优.仿真证明基于这种部署策略网络的能耗大大降低,网络生存期比均匀部署策略高160%,同时给出调整距离、网络半径、节点传递范围和节点数量之间的参考关系.     

第八章 锰结核（壳）资源

(一)南海锰结核(壳)的分布 这次在南海北部陆坡及中西沙地体上进行岩石拖网时,共采集到锰结核(壳)132kg,在较成功的拖网中,几乎每网都获得锰结核(壳),有些是以较厚较大的锰结壳为主,有的采集到较大的锰结核,有的是在采集到的岩样表面有0.5mm左右的锰结皮。联邦德国在南沙地区的SO23和SO27航次中,至少有4个站位取得了锰结核(壳),这是我国首次在南海发现较大量的锰结核(壳)资源。     

第四章 二维流体动力学数值方法

由于海域实际边界的复杂性,也由于运动方程中包含了非线性项,求解十分困难,一般只能采用数值解法。当然,在适定的边界条件和初始条件下,数值求解方程组的方法很多。在实际应用上,目前较为流行的是“有限差分方法”。由于近年来“有限元法”已被广泛采用,因而在本课题的研究中,除主要采用“有限差分法”外,同时也应用了“有限元法”。     

第五章 非线性三维潮波边值问题模型

潮波的H—N方法,是直接对潮波所满足的原始流体动力学方程组,在开边界输入潮位或通量的瞬时值的条件下而进行海湾或陆架胁振潮位潮流瞬时值的数值计算。这里再介绍一种潮波的边值模型,即按分潮波概念,将谐波分析法和小参数法引入潮波流体动力学方程组后,形成了一系列分潮位调和常数的椭园型方程,在全周界(或者也只在开边界)给出分潮位调和常数的条件下进行分潮位调和常数的数值计算。