柔性植物消波特性试验研究

根据室内波浪槽试验,详细分析了柔性植物的消波特性。试验结果表明:当水位保持不变时,柔性植物的种植密度、高度、宽度,以及波浪本身的要素,对消浪效果的影响显著。在允许的范围内提高疏密度,加大宽度,可以获得理想的消浪效果。     

波浪在淤泥质床面上传播时波要素的变化

从理论上研究了波浪在淤泥质床面上传播时波高的沿程衰减和波长的变化规律对比分析了宾汉体模型和粘弹性体模型的数值计算结果，并用实验进行检验，结果表明：浮泥底床采用宾汉体模型是合理的。弹性影响可忽略不计，淤泥底床考虑弹性的影响是必要的．还讨论了波高衰减的非线性特征，以及泥层厚度、周期、水深等诸因素对衰减率的影响．     

透孔消浪顶墙混合堤波浪爬高的试验研究

透孔消浪顶墙混合堤同一股实体顶墙混合堤相比具有降低波浪爬高的一定效果。本文通过模型试验,试验研究了在规则波作用下,透孔消浪顶墙混合堤的波浪爬高。实验模型堤前水深为 24.8厘米,堤身斜坡比为 1/1.25,斜坡护面层用工字块。相对基肩上水深di/H=0.361.波高 H=9厘米。在波陡 H/L=1/10～1/25.顶墙前墙开孔率0%=24%～72%.消浪室相对宽度B/L=0～0.277试验范围内分析了波陡,前墙开孔率、消浪室宽度等因素对波浪爬高的影响,得出确定爬高的计算关系式。 R—KIK。11(1) K。一凡/H—0.00235(L/H)‘一0.0634(L/H)+1.50(2) 当 H/L—l/10时 …     

柔性植物对海堤堤前波高的影响试验研究

经过调查研究后,采用人工柔性植物模拟海堤外滩地柔性植物,利用规则波进行物理模型试验,系统分析了波浪在有柔性植物滩地上的传播变形规律;以及不同波周期、植物宽度、植物高度、植物密度对海堤堤前波高的影响。试验表明:随着植物宽度和植物密度的增加,消减系数随着增加;反之减小。由于植物造波作用的影响,柔性植物对大周期来波的消减效果较好;植物高度与水深一致的时候的消减效果较好。     

红树林生态系统中潮滩与植物消浪特性试验

采用室内水槽物理模型试验研究了潮滩、植物和红树林生态系统的消浪特性，量化了潮滩对红树林生态系统波高衰减的贡献。结果表明：随着植物淹没度的增大，潮滩、红树林生态系统的波高比均逐渐增大，即消浪效果越来越弱，而植物的波高比则是先减小再增大，水位在树冠中心时消浪率远高于其他植物部位；随着相对波高的增大，潮滩的波高比先稳定在1.0附近然后再减小，红树林生态系统的波高比逐渐减小，而植物的波高比先减小再增大；随着波长与植物带宽度的相对宽度增大，潮滩的波高比先略减小再增大，但多数稳定在1.0附近，而植物与红树林生态系统的波高比先增大再略微减小；潮滩对红树林生态系统波高衰减贡献随淹没度减小逐渐增大，最大可达63%;波浪在红树林生态系统传播过程呈非线性衰减，单位长度的波高衰减率在植物带前1/4宽度远大于后3/4宽度。     

台风期间盐沼消波效应的观测研究——以珠江口芒洲湿地为例

滨海盐沼可以减少风暴潮和台风浪的冲击,从而增强海岸抵御台风等自然灾害的能力,减少经济损失,在保护海岸和防灾减灾等方面起到重要作用。本研究利用2020年6月台风“鹦鹉”活动期间珠江口芒洲湿地的现场实测波浪数据来分析其消浪功能,以定量研究盐沼植被的消波效应。结果表明,台风“鹦鹉”期间,芒洲湿地测得风暴潮最大增水达0.43 m,漫滩时间大于6 h;实测波浪通过宽度100 m和230 m盐沼植被带的波高衰减率分别为90.5%和97.2%,植被减灾能力为优;根据波高衰减率经验公式的估算结果,波浪经过植被宽度100 m和200 m的波高衰减率分别为94.0%和97.0%,与实测结果基本一致。由于台风“鹦鹉”影响时间短、强度弱,现场测得水位均在1 m以下,而盐沼植被的平均株高约为2 m,植被冠顶未被淹没,因此可将植被看作透空式堤防,其茎叶的摩擦阻尼作用导致波能衰减;并且现场测得有效波高均在0.10 m以下,同时也未发生植被大量倒伏甚至茎秆断裂的情形,因此盐沼植被充分发挥了消波作用。综上,虽然芒洲盐沼面积仅为3.39 km²,但是其消波效果仍然非常显著。     

波浪作用下空心块体堤身结构稳定性和消浪特性试验研究

为了研究波浪作用对空心块体稳定性与消浪效果的影响,依托长江口南槽航道治理一期工程,开展了系列水槽试验,分析了不同波浪要素(波高、周期)、水深和结构组合方式对空心块体堤身结构的稳定性、波浪力及结构前后波高的影响.结果 表明:在淹没状态下,空心块体主要受动水压力的作用,且试验水深越浅,空心块体所受到的最大波浪力越大,消浪效果越好.结构组合方式对空心块体的稳定性和消浪效果的影响不明显.不同位置的空心块体所受到的波浪力的大小不同,迎浪侧方块所受到的波浪力最大,背浪侧方块次之,中部方块最小.但空心块体总体受力较小,这有利于堤身结构的局部稳定.     

嫩江干流防浪林消浪影响因素分析

为研究嫩江干流防浪林影响因素对消浪效果的影响,合理设计防浪林优化布局,以东阳堤防为例,利用消浪性能计算公式,选取防浪林排列方式、行株距、树干半径、树冠半径、宽度、刚度作为影响因素,研究其对消浪效果的影响,并进行定量计算和理论分析。结果表明:种植棵数相同时,等边三角形排列方式的消浪效果最好;在不影响泄洪的前提下,防浪林的树干半径、树冠半径、宽度越大或行株距越小时,消浪作用越强;相同宽度下,刚性植物的消浪效果比柔性植物好,且消浪时间更持久;东阳堤防适合营造以刚性植物为主的防浪林,行株距为1.5~2 m,以宽度30~50 m为宜,刚柔混合,且当柔性植物高度大于刚性植物树冠最低处时,消浪效果更好。     

芦苇生态护坡在京杭运河两淮段治理工程中的应用

在京杭运河两淮段航道右岸选取3处大小为10 m×100 m的滩地作为试验区,针对常年干旱、季节积水、长期积水3种不同地区特点,分别采用挖根带土栽植、根状茎栽植、苇坨深水栽植3种方案栽植芦苇.实验观察其根系生长规律,分析研究芦苇在不同水深河道滩面上的固土护坡、消浪效果.结果表明:长期积水地区的芦苇地下茎细,节间短,节数居中,表层须根最多,芦苇密度最大,不空根的长度一般在20～30 cm,最长可达30～50 cm,组成了典型的须系,消浪效果最明显.苇坨深水栽植是京杭运河两淮段最佳的生态护坡方案.     

不同流变模型下的淤泥与波浪相互作用规律

建立波浪在淤泥质底床上传播的理论模型并对其进行求解,讨论了淤泥质河口海岸中淤泥与波浪的相互作用规律,包括波浪作用下的淤泥输移规律以及波浪在淤泥质床面上传播过程中的衰减现象.根据计算得出不同底床密度下,水层和泥层的流速和压强分布,分析波浪衰减的影响因素,针对3种不同的淤泥流变模型(黏性流体模型、幂律流体模型和黏弹性介质模...     

汶川震区地震动三维地形效应的谱元法模拟

针对三维波动弹性动力方程推导了谱元法算法,并考虑三维真实地形及介质的衰减特性,基于并行计算环境采用谱元法和ASTER DEM模型对5.12汶川地震动的地形效应进行了模拟.模拟结果表明陡峻地形对地震波两个水平分量的影响要大于对竖向分量的.震中附近区域的PGA最大值为671 cm/s2,高PGA区多分布于山顶及山脊区域.与...     

空圆形隧道中电磁波的传播特性

给出了空圆形隧道中电磁波传播的衰减率计算公式及波模方程,采用数值分析的方法求解了波模方程,得出的主要结论有：采用传统的金属波导的处理方法在隧道的电导率较高时得到的电磁波衰减率是正确的：频率越高,空圆形隧道中的电磁波的衰减率越小;隧道半径越大,越有利于电磁波的传播;对于IE波模,隧道的介电常数和磁导率的变化对电磁波衰减率变化的影响不大,对于TM波模,隧道的介电常数或磁导率越大,电磁波衰减率越大。     

Characterization of Fe-S minerals influenced by buried ancient woods in the intertidal zone, East China Sea

An ancient wood layer dated at about 5600 cal. a BP by AMS14C dating was discovered in the intertidal zone, East China Sea. Samples affected by ancient woods, including fresh coast bedrock, weathering bedrock, seepage water from coast, seepage water from ancient wood layer, intertidal seawater, fresh water, beach mud, ancient wood barks and ancient peat, were collected for geochemical analysis. The beach mud and the bacteriogenic iron oxides （BIOS） in coastal seepage water were analyzed by min- eralogical and high-resolution transmission electron microscopy （HRTEM）-selected area electron dif- fraction （SAED） analysis. Inorganic sulfur compositions and b＇34S of the ancient peat and the beach mud were determined. The results showed that Fe, Mn, S （SO~-） were enriched in the intertidal area at different levels, very likely caused by fermentation of ancient woods. The presence of abundant iron- oxidizing bacteria （FeOB） and sulfate-reducing bacteria （SRB） in this intertidal zone was confirmed by HRTEM-SAED observation, and these bacteria were involved in Fe-S cycle to induce extracellular biomineralization. The negative ~4Sv.cDT （--2.9%o） likely indicated the biogenic origin of iron-sulfide minerals in the beach mud at high sulfate reduction rate （SRR）. These findings are helpful for under- standing the biogeochemical Fe-S cycle and biomineralization process at high organic matter deposition rate and high SRR in the intertidal zone, estuary, or near shoreline.     

单洞双层大断面地铁止水施工技术研究

深圳地铁一期工程4A标段的单洞双层大断面地铁施工目前在国内极为少见，且地层上软下硬、地下水极为发育，地下水位高，水压力大，整个隧道开挖过程不允许出现地面塌陷、突水和涌砂现象，给施工止水带来一定困难。施工难度很大。通过地面注浆止水帷幕、洞内小导管注浆加固和冷冻止水帷幕等施工研究，较好地解决了施工难题。     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

长江上游边滩作用下的河道最大冲刷深度

长江上游边滩多为卵石推移质边滩,通过查阅长江上游宜宾至重庆段的航道图册,利用模型相似比尺设计了不同临水面坡度的边滩,并采用理论分析和水槽试验结合的方法,研究了两种不同形态的边滩作用下河道的最大冲刷深度。研究发现：同一滩体的相同部位,当水深等水力因子相同时,冲刷深度随着试验流量的增大而增大;水深、流量等相同水力条件下,滩体的临水面坡度越大,对应的冲刷深度越大。建立并拟合了长江上游边滩作用下顺直段的最大冲刷深度计算公式。研究结果对于今后研究交错边滩的冲淤变化机理和维护航道安全通行具有重要意义。     

深水Boussinesq方程数学模型建立与验证

通过引入四参数和非线性浅水方程至Kennedy等人推导的二阶全非线性Boussinesq方程中,改善了原方程的色散和变浅性能,并通过新方程建立适合较深水域的近岸波浪场数学模型,模拟了椭圆形浅滩地形上的波浪传播变形,从数值结果和试验结果的比较上看,该模型可以很好地模拟近岸波浪场的实际问题。     

带航速三体渡驳水动力特性频域分析

为了研究带航速三体渡驳在波浪中航行时的水动力特性,以及航速和环境因素对其幅值响应算子的影响,根据势流理论和波浪辐射/衍射理论分析了有航速三体渡驳的波浪激励力及水动力系数,进而利用AQWA求解了三体渡驳的幅值响应算子,得到了不同航速、水深及遭遇浪向条件下三体渡驳各自由度幅值响应算子随波浪圆频率的变化曲线。计算结果表明:航速越大纵荡幅值越小、纵摇峰值越大,水深越浅垂荡幅值越小、纵摇峰值频率越低,当水深吃水比大于20后即可按照无限水深来计算其幅值响应算子;遭遇浪向对各自由度RAOs均有较大影响,其中艏斜浪或迎浪航行对三体渡驳的运动较为有利。     

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。