水流中波要素的预报(2)

本文主要研究波浪与水流相遇后波要素的变化。波,流同向作用时的变化,作者已有论述。而波、流逆向作用时,尤其是在浅水地区,极易引起波浪的破碎,使波要素变化机理更为复杂。本文在描述逆向水流中波要素的变化时,从工程实用角度出发,给出定量指标。对于波浪在逆向水流中极易出现的破碎现象和破碎指标,结合试验资料,文中也作了探讨。而波浪遇斜向水流后的波要素变化,则主要通过理论计算,給出计算公式。     

单一过程波浪变形和爬高试验研究

为计算浅水区和破碎带内波浪变形的数学模型提供验证数据,介绍了关于孤立波和单波群（这里统称为单一过程波浪）的变形和爬高的试验研究成果。这些数据是水槽试验无法得到的,试验结果有可能引起本领域内科研工作者们的兴趣。     

浅海非线性随机波浪的谱特性分析

应用非线性谱分析理论推导及数值计算方法，对晨线性随机波浪的谱特性进行了分析，首先将波面方程，海水质点的速度及加速度分解成一阶和二阶分量，通过引入Ｈｅｒｍｉｔｅ多项式，得到了波面方程与其一阶分量的自相关函数之间的关系，从而确定了一阶波面分量的谱密度、进而得到了速度谱及加速度速密度。     

非线性波浪对结构物的冲击作用

以紊流运动方程－－雷诺时均方程为控制方程,基于流体体积法（ＶＯＦ）对浪溅区结构物所受的波浪冲击作用进行了数模研究,入射波为椭和弦波,２三阶迎风左分格式来离散控制方程的对流项,加入了ｋ－ε紊流模型及在近壁区应用壁函数,通过对不同波浪参数,结构物尺度、结构物与静水面的距离等情形的数值计算成果的比较分析,得到了非线性波浪对结构物底面的冲击压力分布特征,讨论了结构物离开水面的距离Ｓ等参数的波浪冲击压力的影     

平缓岸滩上规则波的破碎条件

Ｎｅｌｓｏｎ等指出,在平缓岸滩上波浪的破碎指标－相对波离（Ｈ／ｄ）ｂ－将较岸坡ｉ〉１／１００时为小,即（Ｈ／ｄ）ｂ可小于０．６。     

随机波浪丁坝反射叠加形成的裂流实验

为研究随机波浪遇丁坝反射形成的裂流的特征,进行了沙坝地形丁坝反射所形成的叠加波浪生成裂流的实验.研究结果表明,沿岸一致的沙坝地形使得所形成的裂流主要受控于沿岸周期性变化叠加波浪.裂流的驱动力主要取决于节腹点之间的平均水面沿岸压力梯度,而节腹点波高差异形成的沿岸辐射应力贡献很小,驱动力的量值与范围受到波浪周期的影响.裂流...     

规则波作用下群桩波浪力的实验研究

1 实验条件与方法 1.1 实验条件 全部实验在长×高×宽为 24.0×1.0×1.5 m的水槽内进行。水槽首部安装可产生 2.0—19.0 cm波高,0.60—1.85 s波浪周期的摇板式生波机。生波机前后分别安有滤波器和立式金属消能器以改善波浪稳定条件和池臂的反射效应。实验范围:桩径:D=2—4cm,桩距:l/D为1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.o(l—相邻桩中至中距离);波高:H=2.5—10.0 cm; 实验分单排枚平行波向线排列,单排桩垂直波向线排列,方阵排列与单排桩比较三组。 1.2 实验方法 实验采用重力相似定律,实验桩用有机玻璃或钢管制做,用悬臂梁承受波浪作用,上端用测力…     

大数量圆柱绕射问题递推算法的理论基础

利用单根圆柱绕射问题的特征函数展开解,直接构造出浪散射的传输矩阵,进而利用Ｂｅｓｓｅｌ函数和Ｈａｎｋｅｌ函数的平移公式,对水波动力学问题建立了大数量圆柱波浪绕射的递推算法。作为算例,就不同方向、不同波数入射波情况下的双圆柱绕射问题进行了具体计算,并将计算结果与多柱绕射问题截面周线波动源分布法的结果进行了比较,计算比较表明,文中建立的大数量圆柱绕射问题的递推算法是有效的。该算法可以进一步拓广至其他形     

基于SVS-603传感器的波浪反演技术及海上比测数据分析

波浪反演技术是传感器研制的重要组成部分。将SVS-603传感器安装在DWR-MKIII浮标上,进行SVS-603与DWR-MKIII的实测数据对比,对SVS-603的波浪反演技术进行深入分析,同时对比时域、频域光顺算法结果的差异性和可靠性。结果表明：SVS-603的时域光顺算法结果与DWR-MKIII所得结果最为接近;使用频域光顺算法时,出现了SVS-603自身的低通滤波器没有完全将低频信号过滤掉的现象,这影响到波浪谱,进而影响谱峰周期等参数。该研究能够为基于加速度原理的波浪设备研发提供更加准确的波浪算法。     

台阶式海堤结构参数对堤前波浪特性的影响研究

采用数值分析与物理模型试验相结合的方法,探讨了台阶式海堤与波浪相互作用的基本规律以及海堤的坡度和台阶高度对堤前波浪特性的影响.研究结果表明:当海堤台阶高度一定时,海堤的坡度越缓,台阶的相对宽度越大时,因堤前波浪壅高增大会导致波浪的反射系数越大,此时波浪在海堤台阶溯上流下过程中消耗的波浪能就会越多,波浪爬高会越小;当海堤坡度一定时,海堤台阶高度越大,台阶的相对高度越大时,因堤前增多的反射波与入射波叠加剧烈而会导致波浪的反射系数越大,此时因为海堤台阶上残余的波浪减少而导致转化成的波浪势能越少,所以波浪爬高也会越小.     

波浪阻力线性化的能量法

应用能量法对非线性海浪阻力的线性化进行了研究。结果表明，运用现在常用的线性化公式计算的波浪阻力比实际的非线性波浪力偏小，其均方程差大于５％，这对于海洋结构物的设计和使用将是不安全的。为了改进非线性海浪阻力的计算方法，本文提出了能量法线性化方法，并通过数值计算，给出了线性化阻力修正系数的经验公式。用这种线性化方法对波浪力与非线性波浪力进行计算几乎没有误差。所以，该方法不但在谱分析中应用方便，并且消除     

斜向波爬高的试验研究

1 前言波浪爬高是确定海工建筑物堤顶高程的重要指标之一,早期的波浪爬高研究偏重于理论推导.由于影响波浪爬高的因素很多,后来人们便转向利用模型试验和现场观测研究波浪爬高.目前常用美国《海岸工程防护手册》、苏联CH92-60或CH288-64及我国《海港水文规范》等提出的计算公式或图表.     

潜堤上波浪分裂现象的数值分析

为研究潜堤附近水波变形现象,建立了一个模拟该现象的数值方法。基于势流理论的基本方程,其中入射波浪的生成基于域内源造波方法,无反射边界采用海绵层消波加辐射条件的处理方法。垂向采用σ坐标变换,可保证自由表面和底面边界的"精确"满足,同时便于有限差分法的应用。使用该模型对二个已有的物理模型实验进行计算,比较了长波和短波越过潜堤时波浪变形特性的异同。计算所得潜堤前后不同位置处的波面与实验结果吻合较好。结果表明:该模型能很好地模拟坡度不同的潜堤前坡上高次谐波的产生和堤后波浪分裂现象,可用于求解二维强非线性势波问题。     

水波绕射的一个数值方法

目的 为将水波绕射问题转化为一个二维的Helmholtz方程来求解.方法 应用Nystrom方法来求解二维的Helmholtz方程.结果 给出数值例子,并给出了数值解与解析解的对比结果.结论 给出的数值模型有很高的精度.     

基于人工神经网络的自航浮标测波方法可行性

海洋波浪会对船舶营运和安全产生不利影响,实时准确的随船海浪监测对绿色智能船舶及航行安全至关重要.利用船舶运动反演遭遇海浪信息是一种重要的随船海浪监测手段,具有成本低、时空分辨率高等诸多优点,受到广泛关注.针对现有船舶运动反演海浪模型存在的不足,提出了一种基于人工神经网络(Artificial Neural Networ...     

关于立波波谷压力公式的探讨

至今,对直立式建筑物上波谷压力的研究较少,资料不多,且工程上有过因波谷压力使防波堤构件被吸出坍毁的事故。因此,近年来工程界担心防波堤堤体个别构件吸出或向海侧滑移倾倒,而重视起对波谷压力的研究。我国现存规范中立波波谷压力是森弗罗公式(一阶近似解)。苏联规范CНИПⅡ-57-75 用的三阶近似解,合田给出四阶近似解曲线[1],还有Miche-Besel二阶近似解。作者曾于前文[2]中指出森弗罗公式波峰压力的缺点,提出用欧拉一阶近似解代替。本文根据近期工程实验分析看出森弗罗公式计算波谷压力值也与实验值有差别,且其分布图式在d/L较小时底…     

水深因素对斜坡上波浪最大爬高的影响

斜坡上波浪爬高的研究中,专门研究堤前水深因素对斜坡上波浪爬高影响的论文很少.本文在总结前人研究成果的基础上,通过系统的模型试验,阐明了堤前水深因素对斜坡上波浪最大爬高的影响机理,提出了波浪最大爬高的形成条件,并给出相应的计算公式.本文研究成果可作为现行规范及现有爬高计算方法的验证和补充.     

三维数值波浪水池技术与应用

建立了用于波浪-结构物相互作用数值模拟的三维数值波浪水池．应用VOF方法对粘性流动的基本方程进行数值求解并描述其自由表面，水池计算域的一侧使用数值造波机条件产生斜入射波浪，其下游开边界联合使用辐射条件和局部强迫衰减，侧向边界使用周期性条件使斜向波浪透过．数值试验表明，所建立的三维数值波浪水池产生和传播波浪具有良好的重复性和稳定性，应用于海洋结构物波浪荷载的确定也是可靠的．