波浪模型(YW-SWP)在海岸工程中的应用

在缺乏波浪观测资料无法求得深水波要素的情况下,利用岸站观测的风场资料,采用在国际通用的WAM波浪数学模型上建立的YW-SWP模型求得深水波要素.计算结果表明:在同一风场下,利用YW-SWP模型得到的波高与实测值相比,其最大相对误差为7%;而利用海港水文规范、国家堤防工程规范S、MB公式求得的波高与实测值相比,最大相对误差分别为10%,30%,40%.     

辐射沙洲地形对南黄海潮汐过程的影响

利用海岸及大洋环流模型FVCOM三维数值模式模拟了南黄海区域辐射沙洲地形条件下的潮波运动,并与实测天文潮进行验证,保证了计算精度.在相同动力条件下,又模拟了去除辐射沙洲地形时的南黄海潮波运动情况.结果表明:辐射沙洲地形使得潮波波形发生形变,落潮历时大于涨潮历时,且越接近近岸这种差异越大,非线性效应显著;辐射沙洲地形的存在使得辐射状汊道的流速变大,均超过1 m/s,涨潮期和落潮期流速均大于辐射沙洲北部的废黄河口和南部的长江口;与此同时,辐射沙洲地形的存在使得该海域潮能通量变大,加快了潮能耗散,也使得临界层化参量值向近海移动,即潮混合锋区向近岸移动.同时,伴随着近岸层化参量值变小,海水掺混在辐射沙洲地区更为严重.     

基于FUNWAVE-TVD模型的岸礁次重力波数值模拟

为了研究不规则波条件下岸礁上次重力波的传播规律,采用完全非线性的Boussinesq数值模型FUNWAVE TVD对波浪水槽的物理模型试验进行了数值模拟。在对短波、次重力波有效波高与时均水位模拟结果验证的基础上,采用互相关分析与小波二阶谱研究了次重力波的生成、传播过程及相关的非线性能量传递。结果表明：礁前次重力波从谱峰频段获得能量;礁前斜坡上水深变浅时,非线性作用加剧,更多波能从谱峰频段传至高频段与低频段并伴随着约束波的成长;礁坪上次重力波主要由破碎点移动产生,礁坪末端能量传递主要发生在低频段之间。     

一种改进的几何学波浪破碎指标

基于Kjeldsen等提出的波形不对称性波浪破碎几何学指标，研究了波浪浅水变形作用下波形的不对称性，并通过实验采集的波面数据，运用最小二乘法拟合参数，综合2种不同的波浪变形情况，提出了含权重系数ω的不规则波浪的波形不对称性指标，并给出了浅水条件下权重系数ω的取值函数。在高分辨率波面数据采集技术的前提下，提出一种新型的、能够在近岸浅水条件下作为波浪破碎判据的波形不对称性波浪破碎指标，提高了其在实际工程中的应用价值。     

射阳海岸带修复工程效果数值模拟研究

近年来受黄河三角洲区域侵蚀影响，射阳海岸带湿地面积急剧减小，急需开展生态整治修复工程.应用河口海岸潮流泥沙数值模拟系统，计算分析项目建设前后海洋水文动力和泥沙冲淤环境改变，并通过物模试验进一步验证海床冲淤情况.模型计算结果表明项目建设后，潜堤两侧流速及堤后波高也出现不同程度的减小，有利于形成堤内侧床面增积的状态，潜堤内床面增加的年淤积厚度约0.02～0.45 m，工程岸段逐渐向冲淤平衡或微冲微淤状态发展.堤后波能降低，阻挡了波浪对海堤的侵蚀，近岸冲刷幅度均有降低.物模试验结果表明方案实施后南侧、北侧堤后平均冲刷深度分别减小为0.03、0.02 m.根据研究结果可知该工程能发挥对内部潮滩的保护作用.     

海岸带动态演变与韧性研究进展

海岸带作为海陆缓冲地带,长久以来发挥着保护陆域免受海洋灾害影响的重要作用。在遭受灾害带来的外界干扰时(例如风暴、海平面上升、海岸线侵蚀等),海岸带系统具备抵抗、恢复及适应该负面影响的能力,这种与变化环境相适应的能力被称为海岸带韧性。然而人类文明发展以来,长期大规模的干扰活动削弱了海岸带韧性,破坏了海岸带动态演变过程中动力地貌的平衡。因此,本文从海岸带地貌演变的特征展开,总结现有的海岸带侵蚀机理研究成果,指出研究方法中存在的问题和不足,并对目前热点的海岸带韧性与灾后恢复机理研究进展进行梳理,同时结合近年来新兴研究方向指出现有研究内容的不足之处,最后展望了“海洋十年行动计划”背景下海岸带综合开发与管理的研究趋势。