用贝叶斯方法推算设计波高

采用长期概率预报提供波浪要素设计值是海洋工程中不可缺少的内容之一，文中介绍了一种基於贝叶斯原理的新计算方法，它较传统统计方法有明显的优越性，不仅可以通过补充新信息不断修正原有的估算结果，而且可以避免传统方法带来诸多不确定性，文中以北海中部百年一遇设计波高为例进行了计算。     

重现期设计波高相对应的波浪周期推算方法的讨论

一、前言关于重现期设计波高相对应的波浪周期的推算方法在《港口工程技术规范》第二篇第一册第22条中规定:“与某一重现期的设计波高相对应的波浪周期的推算方法有两种:1.按第四章的风浪要素计算图直接查出与该设计波高相对应的周期(平均周期T);2.用波高最大值相对应周期(T)所组成的系列进行频率分析,以确定与设计波高为同一重现期的周期值。当地大的波浪主要为风浪时,可用方法1;当地大的波浪主要为涌浪或混合浪时,可用方法2。”     

波列中随机波高和周期的数值模拟

电子计算机的发展和应用的普及,使作为随机过程的海浪问题,能够通过数值模拟的手段去描绘其外部形态的变化及参数的分布,揭示内部结构与对外表现的关系,估算海浪与海工结构物的相互影响等。     

湄洲湾波高和波周期的统计分布

本文探讨了福建湄洲湾海区的波高和波周期的一元分布和二元联合分布,并给出了该海区波浪的各种统计特征值,提出了波高和波周期的经验分布模式。     

浅水波波高和周期的联合分布

用实验室资料研究变浅引起民的波高和周期联合分布的变化，资料取自两种海滩，实验资料与Ｌｏｎｇｕｅｔ－Ｈｉｇｇｉｎｓ提出的波主和周期的理论分布做了比较，对于ｄ／Ｌ〉０．１的非波碎波，观测和预报所和的分布形态吻合相当好，但由于Ｌｏｎｇｎｅｔ－Ｈｉｇｇｉｎｓ给出的预报的联合分布与预测的分布有位移，因此，提出了对观测位移的一种参数化法。另外还给出了谱宽度参数随汪水区域变化的一种参数化法。     

元洪港设计波高参数的推算和分析

根据福建元洪港无长期海浪和风观测资料及该水域的多岛礁地形的特征，以邻近的平潭海洋站３０ａ实测海浪资料，采用考虑底摩擦效应的浅水波浪折射数值模式进行港区设计波高计算，并与港工程规范算法相比较，得出码头，航道口门和航道中段的设计波高参数。     

一种推算设计波高的新方法

本文提出了一种推求设计波高的新方法。用时间序列分析中的自回归-滑动平均(ARMA)模型分析年极值波高,进行建模、预报和频率分析,推求一定重现期设计波高。对于没有特大值的年极值波高序列,本文提出的方法推求的长重现期设计波高比规范方法推求的相应设计波高偏小;对于有特大值的年极值波高序列,本文提出的方法推求的长重现期设计波高较规范方法推求的相应设计波高大许多。本文中的方法所得结果较为合理。     

海洋特征波高和周期的长期联合分布及其应用

通过对一些仪器测波站长期资料的分析,研究在给定波高下周期的条件特征值的变化规律,认为其条件平均值和条件标准差随着波高的变化可用线性回归式表示,从而提出一个海洋波高与周期的长期联合分布的经验模式,它比Ochi提出的二元对数正态模式要好 对于这一分布模式的应用,文中举出了估算极值波周期的示例。     

基于广义极值分布的设计波高推算

简介了广义极值分布函数及其3种参数估计方法,包括极大似然(ML)、线性矩(LM)和间隔最大积(MPS)估计的计算方法。使用广义极值分布函数推算了北部湾涠洲岛海域3个波向的年波高极值序列设计波高,并与Weibull分布、Gumbel分布和皮尔逊Ⅲ型分布的推算结果加以对比。分析表明,涠洲岛海域极值波高服从于广义极值Ⅲ型分布,拟合优度检验结果表明广义极值分布能更好地拟合极值波高;MPS方法是一种优良的参数估计法,推算的设计波高可作为海岸环境工程设计的首要参考值。     

设计波高推算的一种新模型

考虑台风影响海域的设计波高,结合复合极值理论和最大熵原则,构造了1种新型的具有4个待定参量和1个台风频次参量的poisson-最大熵分布函数模型,并推导出求解参数的方程组,参数的数值解可通过年极值实测数据的期望、方差、偏度和峰度得到.以黄海某观测站26 a极值波高的实测数据为例计算了新模型中4个待定参量和多年一遇设计波高,并与传统常用计算方法得到的结果进行比较.比较表明,新模型相比传统方法具有一定的优势.     

实验室校准重力加速度式波浪浮标波高与波周期测量值的原理和方法

重力加速度式波浪浮标是目前对波浪进行长期定点观测的主要设备之一。文中论述了对重力加速度式波浪浮标波高与波周期测量值进行实验室校准的原理和方法,并举例说明校准程序及结果。带动波浪浮标旋转以模拟波浪的正弦运动的实验室校准装置,原理明确、结构简单、波浪特征值易复现和调整,模拟方式接近海浪理论要求,经实践应用证明其具有良好的计量性能。     

运用联合分布理论推算石臼港设计波周期

一、前言石臼海区位于黄海中部,山东半岛南部,石臼湾白石臼咀至奎山咀成一耳形海湾,具有天然良港的地理特征。但是,由于新建石臼港煤炭专用码头靠船泊位要求水深较深,因而码头位置离岸距离较远,基本上面向开阔海域,并且,为进一步摸索建设深水码头的新路,决定采用开敞式码头设计方案,为保证设计生产能力的实现和船舶系泊安全,设计波要素的确定就成了水工建筑物设计的十分重要的前提条件之一。经过对实测     

海上设计波的推算

本文讨论了我国目前使用的各种海浪观测方法所获取的资料信息量,和用以推算海洋工程设计波要素时,各种类型的观测资料所能采用的概率分布形式;并进一步对各种设计波的推算方法及其使用效果作了评价和分析。最后,结合北部湾的具体情况,推算了海上设计波,给出了海上设计波波高分布图。     

风浪波高间相关性和在波群中波高累积概率

通过分析实验室风浪资料,研究风浪波高间的相关性以及波群中波高累积概率问题,发现风浪波高间相关性虽然主要发生在相邻波之间,但在隔1个波和隔2个波的波高间仍存在一定的相关性。谱宽度对波高间的相关性产生影响,但在相邻波、隔1个波和隔2个波情形下,谱宽度对波高间的相关性的影响方式不同。在相邻波情形下,谱宽度主要影响较大波高间的相关性,对各种高度波高间的总体相关性影响很小。而在隔1个波和隔2个波情形下,谱宽度对各种高度波高间的总体相关性有明显影响。根据实验结果提出含有波高相关因子的波群中多个波波高累积概率分布。     

基于独立样本的设计波高推算及其应用

极值样本的选取和分布模型的确定是设计波高推算中的两个关键环节。使用阈值法选取波高过阈样本作为极值样本时,常用标准风暴长度法对超出量序列进行“去聚类”处理,以使样本符合独立性标准。然而标准风暴长度法中的标准风暴长度需要人为选择,增加了取样结果的不确定性。本文提出了一种自动的标准风暴长度估计方法,并基于该方法选取了粤西海域的波高过阈样本。波高过阈样本具有尖峰、厚尾的统计特征,为了更准确地拟合该样本,本文基于组合模型原理构建了一种新的分布模型——Gumbel-Pareto分布模型,并用该模型进行了粤西海域的设计波高推算,结果表明Gumbel-Pareto分布对波高过阈样本的拟合优度比Gumbel分布和广义Pareto分布更高,可以为大型海洋工程设计波高的确定提供参考。     

推算浅水海浪设计周期的另一方法

本文以文献[7]提出的浅水海浪的周期模式为基础,引进水流的影响,构成一推算设计波周期的公式。检验的结果说明,由式(6)所示的公式是有用的。所提公式,就所检验的数据言,于水深、波高(H_(1/3))与周期(T_(1/3))分别为3.45～30.0米、1.45～9.15米与5.8～14.8秒范围内给出较现有公式为好的结果。     

海洋和海岸工程可靠度分析的几个问题

研究可靠度分析中的几个重要问题：１．直接求解非高斯过程、具有不同相关性的多变量情况下的结构失效概率问题；２．荷载的不确定性分析及其订正；３．荷载的相关性对结构失效概率的影响及灵敏度分析．作为实例对直立堤和导管架平台进行计算．     

渤海和黄海北部波高与周期联合分析

分析波高与周期的联合分布特征对于海洋平台设计、海洋工程建筑等有着重要的意义。基于SWAN模型模拟的波浪后报数据对渤海和黄海北部1999~2018年的波浪特征进行了统计分析。分别对20年的波高和周期数据进行了统计分析,得到了研究区域20年有效波高和波周期的季平均值和最大值的区域分布特征。然后以散布图的形式刻画了整个区域20年波高和周期的联合分布特征。为了更深入地研究波高和周期的联合分布规律,选择了两个研究点A1和A2,A1在渤海内部相对近岸,A2在黄海北部深海区。统计结果表明,在A1和A2,波高与周期的联合分布特征较为相似,均呈现斜三角形的分布特征,然而大波高大周期的波浪却呈现不同的分布特征。最后,利用20年的波浪后报数据,在A1和A2点构建了有效波高和谱峰周期的联合概率模型,并采用IFORM法得到了50年、100年和200年重现周期的环境等值线,为研究海域海上结构物的可靠性设计提供了参考。     

胶州湾风浪波高和周期的分布

文章假足波浪要素的分布规律符合Weibull分布形式,根据胶州湾的实测资料,给出风浪波高和周期的分布函数,并计算出工程上常用的两种波高和周期与其平均值的关系。