波浪与水流共同作用下的底砂起动

研究波浪与水流共同作用下底砂的起动,对于研究和解决河口海岸地区的冲淤变化、沿海航道的变迁、堤岸工程和闸下淤积的疏(氵尤夂)等问题,以及从理论上和实践中分析泥沙回淤及输沙量都具有重要的现实意义。 本文通过理论推导和实验观测,对波浪、水流共同作用下的底砂起动进行了研究探讨。     

波浪水流共同作用下人工岛周围局部冲刷的研究

本文采用系列模型延伸法研究粉砂质海床上的人工岛在波浪和水流共同作用下的局部冲刷问题，对两个不同比尺的模型岛进行动床实验，测得模型岛周围底砂的冲刷深度及冲刷范围，将这两个比尺模型的实验结果经延伸而获得原体人工岛周围可能发生的最大冲刷深度，同时，在理论上探讨了模型与原体之间最大冲刷深度的比尺关系，研究中对三种不同方向组合的波流作用下人工岛周围的局部冲刷进行了实验，结果表明，以波流同向时的冲刷最为严重。     

波浪水流共同作用下人工岛周围局部冲刷的研究

本文采用系列模型延伸法研究粉砂质海床上的人工岛在波浪和水流共同作用下的局部冲刷问题。对两个不同比尺的模型岛进行动床实验，测得模型岛周围底砂的冲刷深度及冲刷范围，将这两个比尺模型的实验结果经延伸而获得原体人工岛周围可能发生的最大冲刷深度。同时，在理论上探讨了模型与原体之间最大冲刷深度的比尺关系。研究中对三种不同方向组合的波流作用下人工岛周围的局部冲刷进行了实验，结果表明，以波流同向时的冲刷最为严重。     

波浪谱在水流作用下的变化

本文根据波浪作用通量守恒原理及平稳随机过程的线性迭加原理分析了波面谱、速度谱及加速度谱在稳定均匀流作用下的变形问题。计算表明波谱分析法的结果比按特征值的规则波分析法的结果更为合理,特别是对流速与加速度场的分析尤为明显。计算结果与模型试验结果吻合较好。     

缓坡上波浪在水流作用下的变形

本文讨论了在平缓海底上在波流共同作用下规则波变形的二元问题。分析表明倾斜底上波浪在水流作用下的变形系数为静水条件下波浪变浅系数与水平底条件下波浪在水流作用下的变形系数的乘积;变浅系数与采用的波浪理论有关,而水流条件下的变形系数与采用的波浪理论无关。文中给出了波浪变形系数的诺谟图,可供实用参考。     

波浪谱在地形水流综合作用下的折射

根据波浪作用通量守恒原则,本文分析了波浪谱在水流与地形综合作用下的折射计算方法,提出了在平直海岸上受水流作用的折射计算程序WCINDS4.按与规则波计算结果的对比,给出了对比系数的诺谟图,可供实际工程应用.     

波浪与水流的相互影响

在海岸,河口和泻湖通道地区,其泥沙运动的规律为该地区的动力条件所制约。那里的动力条件至为复杂,但从根本上说,可归为波浪、水流两大部分。其中的水流通常是迳流、潮流、风吹流、密度流等等的综合结果。这一综合的水流严格说来也是不定常的,但由于波浪的周期甚短,故在分析波浪与水流的相互影响时,有理由把水流近似看成是定常的。     

波流共存场中全水深水流流速分布

在波流共存场中，沿水深可分为波浪边界层，对数层和外层，不同流层内的流速分布规律不同。泥沙运动主要发生在波浪边界层和对数层内，而波要素的变化则直接受外层的流速分布规律影响。在以往的研究中，内，外层的流速分布规律都是分别求解的，并没有提出可适用于全水深的流速分布模式。本文直接从Ｎ－Ｓ方程出发，引入相应的紊流模式，封闭波流共存场的流动分布模式，本文直接从Ｎ－Ｓ方程出发，引入相应的紊流模式，封闭波流共存场     

波浪和水流对孤立桩柱共同作用力的计算

当波与流同向共存时,作用在孤立桩柱上的力将显著增加.例如,作用在某石油码头桩柱上的波-流力.将比无流时的波力增加2-3倍,可见,在海洋工程荷载计算中,必须正确考虑流的影响.     

任意水流条件下波浪受地形及水流影响的折射

基于波浪作用通量守恒原则,分析了任意水流条件下波浪在水流、地形综合影响下的折射计算方法,就考虑与不考虑底摩擦损耗二种情况下组合不同的波浪入射方向(α_0<70°)及水流方向(β<30°)进行了一系列的计算,绘制了平直海岸均匀水流及无底摩擦损耗条件下可供工程实用的诺漠图。     

波浪谱在任意水流条件下受地形及水流影响的折射

根据波能射线间波浪作用通量守恒的原则,基于波浪的线性叠加原理,本文分析了在水流、地形综合影响下波浪频谱的折射计算方法,同时就计及与不计及底摩擦损耗的情况进行了比较。计算表明,按谱分析得出的结果较按规则波方法可得出更符合实际海况的结果。     

波浪作用下的床面剪应力

在海滨条件下,波浪是一个重要的动力因素.为了研究波浪在浅水区传递的衰减过程,需分析波浪在浅水区传递过程中的能量损耗,这就与波浪作用下的床面剪应力的正确决定有关.在研究近岸区底沙运动的过程中,其中有两个重要问题需要着重分析:一是波浪作用下的底沙起动;二是波浪作用下的底沙输送.为此,要对波浪作用下的床面剪应力问题进行探讨.     

南海波浪场的分析与预报

本文应用东亚地面天气圈和北太平洋海浪实况分析图,讨论了南海波浪场在各类天气形势影响下的分布特征。获得了南海形成大浪区的主要天气形势是由冬季的冷空气（东北季风）和夏季的台风所致,在此基础上探讨了南海形成大浪的一些预报指标,在预报实践中效果良好。     

论波浪,水流与淤泥质底床的相互作用

本文对波浪，水流与淤泥质底床三者之间相互作用的一系问题的研究现状和成果进行了扼要的评述，包括以下几个方面：１）水流与淤泥质底床的相互作用；２）波浪与淤泥质底床的相互作用，３）波浪与水流的相互作用（刚性床面），４）流流与淤泥质底床的相互作用，在此基础上提出它的研究方法和前沿课题。     

台风波浪场的分析

本文应用西北太平洋50个台风的波浪资料进行了统计分析,获得了台风主要参数与台风波高之间的关系:(1)台风波高随风速的增大而增高;(2)台风移动方向右半圆的波高大于左半圆;(3)台风波高随离开台风中心距离的减少而增大。     

近岸波浪引起的水流及长波研究进展

从现场观测、理论分析和数值计算、试验室研究三个方面回顾了近岸波浪引起水流以及长波的研究进展，并对今后着重研究的几个方向提出看法。     

水流对波浪要素影响研究概况

一、水流对波浪要素影响的理论研究在港口建设、国防建设和航运事业中,水流对波浪要素影响问题是个重要的物理海洋学问题,亦是动力海洋学的重要问题。近年来,对这个问题已日益为各国海洋学者所重视,已开展了不少的研究,并取得一些研究成果。由于问题的复杂性,至今还不能说水流对波浪要素影响这一问题,有现实的使用意     

水流中波浪绕射折射数值计算与分析

提出了水深与流场缓变水域波浪传播数学模型－水流中依赖时间变量并考虑能耗的波浪“缓坡方程”及其等价的控制方程组,分析比较了无不流情况此理论模型与其相庆的两种抛物线型的差别,同时讨论了水流对波浪计算结果的影响。部分计算实例表明：该模型较其他模型能更好地适应河口三角洲大范围水域的波浪传播变形数值计算,且在强流河口呼近岸地区必须考虑水流对波浪影响,否则计算结果将严重失真。     

非线性波浪作用下埋置管道上波浪力简化计算

由于浅水区波浪的非线性影响显著,浅埋管道受非线性波浪荷载的影响大,为了保证管道长期运行的稳定性,在管道设计过程中需要充分考虑由非线性波浪引起的波浪力。考虑孔隙水和海床土的压缩性,基于Biot固结理论和一阶近似椭圆余弦波理论,利用分离变量法推导了非线性波浪作用下浅水区埋置管道周围海床的渗流压力,进而给出了埋置管道上的波浪力压力解析解,并与已有的文献结果进行比较。计算结果表明,在椭圆余弦波的作用下,海底管道周围海床内的渗流压力呈正弦分布,且管道所受的波浪力随着管径的增大而增大。     

二维情况下波浪对潮流场作用的数值分析

波浪和潮流是近岸地区主要的动力因素,两者之间存在着复杂的相互作用.波浪与潮流在时间尺度、空间尺度上都有很大的差别,因此现阶段对于波流相互作用的研究主要采用两种不同的概化方法.第一种方法是把周期变化的潮流概化成具有某一特征的海流叠加到波浪运动方程中去,用来模拟波流运动结构在短时间内所发生的变化.对于波浪来说,海流的作用既有动力学影响又有运动学的影响,在运动学方面,包括水深和海流对波浪频散关系的影响,另外还有由于顺流或逆流引起的波长的变化;在动力学方面,海流会引起波浪波高的变化;另一种方法是把波浪过程概化为在潮周期中具有平均意义的波浪要素叠加到潮流运动方程中,用来计算波浪对流的运动状态的影响,主要着眼于波浪和潮流对于泥沙的输运研究.