波群的波向线散开因子方程

本文将既适用于平面笛卡尔直角坐标系又适用于球面坐标系的基本式同文献[16]中的波向线方程结合,导出波群的波向线散开因子方程。由此方程解出的散开因子是波群组成波的波要素的函数。据此因子连同浅水系数和摩擦系数就可求得波群的波动强度或波高沿波向线的变化。在一定条件下,所导得的方程便分别化为形同于相应坐标系中单频率波的。 所讨论的波群的折射是唯一地由水深变浅所致的。 根据线性势论,得到由波数、波向和频率都彼此稍异的两系正弦波迭加而成的简单波群,海洋中的波群虽较这复杂得多,但两者本质上是相同的。故所提方程可作为计算浅水域中波群的折射系数的模式。     

计算波群折射的方法及其应用

根据汪炳祥１９８提出的普遍几何群速概念和波群波向线及其波向线散开因子方程，提出一种计算和绘制波群折射的数值方法。为使本方法较具普遍性，将旋转坐标系引入控制方程并予以变形与简化。数值计算采用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法。将上述方法应用于胶州湾湾口附近海域的波群折射计算并绘制其折射图。将计算结果分别与依几何群速建立的波群折射和单频率波折射结果比较，可明显地看出基本方法的结果优于后两者。     

波群与单频率波的波向线的比较

本文根据普遍几何群速的概念和Fermat原理导出的波群的波向线方程,数值计算在理想底形海域中波群与单频率波的波向线,并加以比较,指出两者的异同。同时还检验了前人的一些结论。     

一个新的非恒定型不规则波缓坡方程

缓坡方程由Ｂｅｒｋｈｏｆ所推导并在规则波折射绕射问题的研究上有着广泛的应用。然而对于不规则波折射绕射问题研究，缓坡方程还处于发展研究阶段，本文采用Ｐａｄｅ近似并仿Ｋｕｂｏ方法对缓坡波动方程进行了推导，得到了一个含有时间高阶导数项的不规则波缓坡方程，随即采用ＷＫＢ方法对这个不规则波的缓坡方程进行了简化，推导出一个较为实用的含有一阶时间导数的不规则波缓坡的波动方程。通过数值手段对所推导的不规则波缓坡方程进行了数值模拟，其结果与物模实验较为一致     

波群内单个波的波陡分布与波破碎

对波群内单个波的波陡分布和波破碎进行了实验研究。研究结果是,波群中波动的最大振幅出现在波群前部而不是出现在波群中央,这种不对称性导致波群前部单个波出现大波陡的概率大于后部单个波出现大波陡的概率;进一步的波破碎统计发现波群前部单个波破碎的频率是后部单个波破碎频率的4倍。因此认为,波群结构的不对称性能够导致单个波发生破碎的...     

近岸浅水破碎波能谱近似计算

近岸波因受地形的影响,出现波折射,致使波向及波要素变化.本文就波折射引起的深水波和浅水波转换,提出了近似计算,确定了T换算因子关系,同时提出波能消减因子求解的近似方法     

非线性波消波及波场分布研究

本文基于雷诺平均N-S方程,并结合RNG k-e方程建立了粘性数值波浪水槽,对不同波陡、不同相对水深、不同相对波高的非线性规则波的阻尼消波问题和波场分布进行研究。文中提出了两种描述消波区内部阻尼变化的阻尼函数,分别适用于小波陡情形和高波陡情形。研究结果表明,小波陡组消波区可设为一个波长,阻尼系数取10~4～10~5即可满足消波要求,计算结果与实验结果及造波理论吻合良好;高波陡组消波区可设为两个波长,阻尼系数取10~4～10~5亦可满足消波要求,计算结果与实验结果吻合良好。此外,当波陡较小时,波场内反射情况的小幅改变即可对整个波场造成影响,特别是当水深较浅时这种影响极为明显,需谨慎考虑。当波陡较大时,水波能量较高,整个波场沿水波传播方向可观测到明显的衰减现象,在具体试验中需进行考虑。     

不规则波对平板护面单坡堤的波压力试验研究

通过模型试验和资料统计分析，选取了计算不规则波作用在平板护面单坡堤上的波压力计算模式及其沿斜坡的压强分布计算方法。应用本文所提供的换算系数，可求得各累积频率的波压力     

一个新的破碎波统计模式

由运动方程和涡度方程所导得的两个首次积分估计给出了海波破碎的发生条件和破碎波的波面限制。由这两个条件所构造的新的破碎波统计模式，可导出海波的破碎面积率、破碎体积率和破碎能量损耗率的解析表达式，加之一个简单的白冠物理模型又导出了一个新的白冠覆盖率的解析表达式。     

近岸波浪传播折射变形的数学模型综述

对研究近岸波浪折射变形的各种数学模型（基本方程和数值方法）进行了较为系统的归纳总结和评述,内容包括线性规则波折射数学模型,非线性规则波折射数学模型,波群折射数学模型,不规则波折射数学模型。     

综合考虑多种变形因素的近岸规则波传播数学模型Ⅰ. 基本方程的导出

推广了Kirby的有环境水流影响的缓坡方程,得到了综合考虑环境水流(水流因子)、非线性弥散影响(非线性因子)、底摩擦波能损失(底摩擦因子)、非缓坡地形影响(地形因子)、折射、绕射、波浪破碎多种变形因素的波浪传播控制方程,并给出了非线性因子、地形因子、底摩擦因子、水流因子的确定方法。基于导出的方程做进一步推导,得到了波高和波向为变量的综合考虑多种变形因素的波浪传播基本方程,该方程有许多优点:1)其绕开了求解波势函数的困难,将椭圆型方程的边值问题化为初值问题;2)直接求解波高和波向;3)可采用有限差分法离散求解,对空间步长没有限制,适合大面积海区波场计算;4)综合考虑了多种波浪变形因素,方程更为合理,5)容易处理波浪破碎问题。     

港口海岸工程波浪变形数学模型的发展

对目前常用于港口海岸工程的波浪数学模型进行了回顾,主要介绍了以下四类数学模型,即（１）波向线折射模型,主要介绍波向线法和针对复杂地开的波谱折射的逆波向线法;（２）缓坡方程,大致有三种形式的缓坡方程,即椭圆型,双曲型、,抛物线（３）Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ浅水短汉方程;（４）角谱模型,并对不同数学模型的特点,适用范围和发展趋势进行了对比、分析。     

边缘波的实验室模拟

边缘波是由水体边缘所限制的沿岸周期波浪运动。它与近岸过程有关，且是折射受限制的重力汉，而重力波的水平长度的尺度变化从几厘米到几公里。其周期同入射风浪或更长一点的边缘驻波，是形成近岸环流流型、海滩嘴以及新月坝的重要因子。前进边缘波可以在形成平行海滩的对岸沙坝中起着作用，这些推测是很难使用现场资料来试验的，原则上只是得到少量实验室试验的验证。本文评述了这些试验的结果以及特殊问题。     

近岸浅水波的计算

采用理论推导与实验资料验证相结合的方法对近岸浅水波衰减计算进行研究。研究表明，波浪与浅水区运动传播衰减是各种能耗共同作用的结果，为此总结了分子粘性能耗、湍流能耗、底部渗透能耗、底部摩擦能耗、软泥海底弹性能耗等，由建立波能流平衡方程出发进行理论推导，得出各种能耗影响下波浪衰减的计算公式，并将该理论公式与作者１９８０年波浪水槽试验资料比较，两者基本吻合，可适用于线性及非线性各种波能耗情况的计算。     

波场非匀质性对波向对变风向响应的影响

本文基于波能平衡方程，通过考虑波的传播项，即，研究波场非匀质性对波向对变风向的响应的影响。导出的结果表明，响应的时间尺度可由３部分表示：１．匀质情形响应的贡献；２．波能分布非匀质性的影响；３．平均波向分布非匀质性的影响。在理论上，它暗示波场的非匀质性在波向响应中起着实质性的作用；在实际情况下，对匀质和平稳风场，波场的非匀质性总是使响应时间尺度减少这一事实进行了讨论。     

地形和流同时影响下波向线的数值计算

本文提出一种同时考虑地形和均匀流影响的波向线数值解法及其具体的计算步骤。作为例子，对一种理想的简单地形作了数值计算并绘出波向线图．计算结果表明．流对波浪折射有明显的作用。     

先锋孤立子生成的理论平均波阻 Ⅱ.数值研究

基于fKdV方程系数的正则特性，以二维两层流的先锋孤立子生成问题为算例，用数值方法对本文部分（Ⅰ）中的理论平均波阻，能量劈分及能量劈分比进行检验。从理论与数值结果的比较知，理论与数值结果符合得很好。这表明本文部分（Ⅰ）中的理论平均波阻，能量劈分及能量劈分比可用于先锋孤立子生成参数的预报，也表明本文部分（Ⅰ）中的理论可推广应用于二维非线性强迫系统。     

深水Stokes漂流公式的一种新形式

本文在未将Stokes波的势函数参数β的前提下使用近似解迭代方法重新推导了Stokes波的水质点的轨迹方程。在具体推导中发现水平位移与垂向位移在作近似解迭代时，收敛于精确解的速度是不相同的，垂向位移在一次迭代后即与精确解非常近似，而对于水平位移必须做二次迭代才能达到较好的精度。由二次迭代的水平位移方程即可获得Stokes漂流公式的一种新式，该形式表明，在三阶精度下Stokes漂流与所在深度的水质点的振幅A的平方成正比。运用由垂向位移方程解得的振幅与参数β的关系式可证明经典Stokes漂流公式可以看作是新漂流公式在特定坐标系下的特定垂直断面处的结果。     

波场非匀质性对波向对变风向响应的影响

本文基于波能平衡方程，通过考虑波的传播项，即△↓［（Ｃｇ（ｆ，０）Ｅ（ｆ，０）］≠０，研究波场非匀质性对波向对变风向的响应的影响。导出的结果表明，响应的时间尺度可由３部分表示：１．匀质情形响应的贡献；２．波能分布非匀质性的影响；３．平均波向分布非匀质性的影响。在理论上，它暗示波场的非匀质性在波向响应中起着实质性的作用；在实际情况下，对匀匀和平稳风场，波场的非匀质性总是使响应时间尺度减少这一事实进行     

热带海区温跃层深度空间变化——对波致环流的影响

在温跃层深度存在空间变化的条件下，建立约化重力热带海洋波致环流动力学模型。根据模型，热带海洋波致环流可看作是“广义地转运动”；波致子午向水体输运方程具有和Ｓｖｅｒｄｒｕｐ输运方程相似的形式；特别是波致环流对赤道准定常流系的“正负”贡献受制于温跃层深度的空间变化特征