滨海核电站取水渠长周期波动现象及其消减

在滨海核电站取水工程的波浪整体模型试验中发现,防波堤和较长的取水明渠在有效消减外海传入波浪的同时,会在明渠、泵站前池和吸水池出现长周期波动。本文通过模型试验分析了取水渠内长周期波动产生的条件及影响因素,得出取水渠口门处的海浪运动是引起取水渠中长周期波动的水动力条件和能量来源,口门宽度、形状以及取水渠断面尺寸、形状等对长周期波动的幅度有重要影响的结论,据此提出了消减长周期波动的各种工程措施,并进行了试验验证,提出了从取水渠口门方向、宽度、形状以及取水渠断面宽度、形状和护岸结构型式等方面消减取水渠中长周期波动的设计思路。     

极平缓岸坡上的底部波能损耗

本文分别分析与计算了波浪在粉沙质海床、沙纹海床和淤泥质海床上传播时波高的衰减。研究表明，波浪在粉沙质海床上传播的渗透损耗可以忽略不计；波浪在沙纹海床上传播的底摩阻损耗比平滑粉沙底床上传播的损耗大，前者的摩擦系数约比后者值大一个数量级。波浪在淤泥质海床上传播的能量损耗最大，其损耗机遇也很复杂。为了便于比较，将波浪在淤泥质海床上的衰减换算成等价摩擦系数。并运用宾汉模型和波浪作用通量守恒原理计算了波浪在极平缓淤泥质海滩上传播时的衰减及沿程等价摩阻系数。与连云港波浪观测资料对比，符合较好。此外。理论计算发现沿程等价摩阻系数与水深关系较大，由深水至浅水逐渐增大，且水深越浅，增速越快。     

DISSIPATION OF WAVE ENERGY ON VERY MILD SLOPE

1.　INTRODUCTIONOffshoreareasarewherepeoplefrequentlyengagevariouskindsofhumanactivities,forexamples,portbuilding.seawallconstruction,installationofoildrillingplatformandseashorepowerstation,etc.Whenstructuresplacedinshallowwateraredesigned,thedesignwaveheightalwaystakesthecriticalwaveheight-breakingwaveheight.ThecriticalwaveheightadoptedinChineseCodeisdeterminedbyGoda′smethod,whichiswidelyusedinmanycountries.Thismethodisbasedonthestudyofregularwavesonbottomslopei≥1/50.Themaximumwavehe…     

Case study on wave-current interaction and its effects on ship navigation

The East China Sea, where both the strong Kuroshio Current and powerful low pressures exist, is an inevitable ocean area for various ships sailing between Japan and other Asian and European countries. The safety and economics of such shipping behaviors are often affected by the strong dynamics of the environmental matrix. The wave conditions are usually significant under high ocean winds, leading to interaction between waves and currents. In this study, the third generation wave model SWAN are used to study the wave propagation and wave-current interaction, following by its effects on the ship navigation discussed. Significant interaction between the strong Kuroshio Current and high ocean waves as well as its effects on ship safety have been found by calculations of certain wave parameters, such as significant wave height(SWH), average wave period(AWP), mean wave direction(MWD), wave length(WLEN), frequency and directional spreading.     

大风浪期间淤泥质海岸实测含沙量影响因素研究

水体含沙量是计算淤泥质航道泥沙淤积强度的一个重要参数。依据三场大风浪期间的含沙量、潮流速、流向、波高和波向等实测资料,分析了含沙量与动力条件随时间的变化过程。结果表明大风浪过程中的含沙量垂线分布与正常天气下的有着本质区别,采用挟沙力公式计算的挟沙力均值可以用来代表风浪期间的平均含沙量,但难以反映含沙量的实际变化过程。含沙量除受波高、流速影响外,还在很大程度上受流向与波浪传播方向的夹角的影响,以及床面泥沙特性的影响。床面泥沙特性在风浪过程中不断变化造成了仅考虑动力条件的挟沙力与实际含沙量的较大差别。     

NUMERICAL SIMULATION OF SEA SURFACE DIRECTIONAL WAVE SPECTRA UNDER TYPHOON WIND FORCING

Numercial simulation of sea surface directional wave spectra under typhoon wind forcing in the South China Sea （SCS） was carreid out using the WAVEWATCH-Ⅲ wave model. The simulation was run for 210 h until the Typhoon Damrey （2005） approached Vietnam. The simulated data were compared with buoy observations, which were obtained in the northwest sea area of Hainan Island. The results show that the significant wave height, wave direction, wave length and frequency spetra agree well with buoy observations. The spatial characteristics of the signifciant wave height, mean wave period, mean wave length, wave age and directional spectra depend on the relative position from the typhoon center. Also, the misalignment between local wind and wave directions were investigated.     

规则波与淤泥质底床的相互作用——波浪衰减

本文基于天津新港淤泥的实测流变数据，提出了一种简化的非线性本构关系，将此流变关系应用于波浪在淤泥质海床上传播时的多层模型，讨论了波浪的衰减特性，理论计算结果与水槽实验测量数据相比有良好的一致性．     

波浪作用下软泥床面的粘性泥沙悬扬

本文考虑波浪与软泥床面相互作用，建立了计算软泥床面上波浪剪应力的理论模型.计算结果表明，床面运动对波浪床面剪应力的影响很大.对波浪作用下粘性泥沙悬扬进行了实验研究，得到了不同密度泥床粘性泥沙悬扬的临界剪切力与泥沙流变参数的关系，并与水流作用下粘性泥沙悬扬的结果进行了比较。     

缓坡上不规则波浪的破碎指标

在文献[1]中作者在总结了已有研究成果的基础上,通过实验分析和理论计算,提出规则波浪的破碎指标宜采取合田的相对波高极值(H/d)_b与Michell及Miche的极限波陡指标(H/L)_b。本文将其推广应用于不规则波。     

Modeling of random wave transformation with strong wave-induced coastal currents

The propagation and transformation of multi-directional and uni-directional random waves over a coast with complicated bathymetric and geometric features are studied experimentally and numerically. Laboratory investigation indicates that wave energy convergence and divergence cause strong coastal currents to develop and inversely modify the wave fields. A coastal spectral wave model, based on the wave action balance equation with diffraction effect （WABED）, is used to simulate the transformation of random waves over the complicated bathymetry. The diffraction effect in the wave model is derived from a parabolic approximation of wave theory, and the mean energy dissipation rate per unit horizontal area due to wave breaking is parameterized by the bore-based formulation with a breaker index of 0.73. The numerically simulated wave field without considering coastal currents is different from that of experiments, whereas model results considering currents clearly reproduce the intensification of wave height in front of concave shorelines.     

淤泥对波浪衰减作用的数值模拟

作者建立了波浪-淤泥相互作用数学模型并利用模型分析了淤泥床面上波浪的衰减特性。与以往的波浪淤泥相互作用模型相比，本文模型引入了淤泥床面上波浪边界层以及波浪紊动的变化特性。模型结果与实验数据相比有较好的一致性。模型分析了波浪边界层厚度，泥层Stokes边界层厚度以及泥层振幅相位滞后与波浪衰减率之间的相关关系，并给出了波浪衰减率达到最大时各参量的变化范围。     

无反射造波数值波浪水槽

本文应用ＶＯＦ方法建立了二维数值波浪水槽模型。基于线性造波机理论在水槽左端设置了可吸收式造波机数值边界条件。即造波板的运动除了产生行进波外，同时还产生一个抵消反射波的局部波动。水槽右端除了通常的可滑移与无滑移直墙边界条件外，依据线性辐射条件建立了开边界条件。通过水槽右端为直墙时的全反射情形，比较了可吸收造波机与普通造波机的速度变化与波面变化。文中在Ｈ０／ｄ＝０．１￣０．３，ｄ／Ｌ＝０．１２４￣０．     

THE FREQUENCY MODULATION OF SHORT WAVES BY NON-UNIFORM VELOCITY FIELDS

l.INTRODUCTlONScientistshavelongbeentryingtounderstandthemechanicsofocean,particularlythemotionofwaves,currentsandtides.Inthepastthemainreasonforthisscientificpursuithasbeenthesafetyofships.Recently,incoastalandoffshoreengineering,someurgenttaskshavebeenencountered:thedesignofoffshoreoilrigs,problemsofcoastalerosionandimpact,inshoreandoffshorepollutiontransportation,andsoon.Therecentdevelopmentinremotesensingtodetect,fromSyntheticApertureRadar(SAR),radarwavesBragg-scat-teredbythesea'sfr…     

台州湾近海海域波浪要素特征分析

波浪要素的观测及分析对港口码头设计、航道建设、围垦工程等都尤为重要。为研究台州东部新区临时航道疏浚工程对周边涉水工程的影响,采用SZF型波浪浮标,在工程海域进行为期一年的波浪观测,并对实测的波浪要素进行统计分析。结果表明:台州湾全年以东北向波浪居多,东向浪最大,可高达5 m。波高主要集中在0.5 m~1.0 m范围,波周期集中在3.0 s~4.0 s范围。春季浪向分散,夏季浪向集中在S向,秋冬季浪向相似,N为主波向。受台风影响,夏秋季有大浪出现。     

珊瑚岛礁护岸对礁坪上极端波浪传播特性的影响

极端波浪要素是珊瑚岛礁护岸工程设计的重要参数。利用大比尺波浪水槽,采用1: 15的模型比尺开展试验,从波浪形态、增水、波速、波谱等方面研究了珊瑚岛礁护岸对礁坪上极端波浪传播特性的影响规律。护岸工程产生了明显的阻水效应:对于波浪形态,反射波的影响使得波浪在礁缘破碎更为剧烈; 显著增加了礁坪增水,最大增水值是自然地形下的4倍,影响在波周期较短时更为显著; 减小了波速约20%~35%,其影响随波周期的减小而增强; 对于波谱,护岸的存在使得波浪的非线性相互作用更加复杂,降低了波浪在礁缘处的主频能量,但同时增大了礁坪上的主频及高频能量; 护岸距礁缘距离对堤前水位具有重要影响,随该距离的增加,堤前时均水位先增加后降低。     

海啸波作用下植被区海堤局部冲刷试验

近年来频发的海啸造成了沿岸建筑物周围剧烈的冲刷,而植物具有很好的减小海啸灾害的作用。采用PVC圆管概化模拟刚性植物,选取孤立波模拟海啸波,通过改变入射波高、植物带长度和密度、堤顶出水高度,研究植物对海啸波作用下海堤局部冲刷的影响,建立了海堤堤前冲刷坑、淤积沙坝、冲淤平衡点相对水平位置的尺度与植物带的长度和密度、波高、堤顶出水高度、泥沙比重以及岸滩坡度之间的关系式。试验结果表明:植物对海堤局部冲淤变化产生显著影响,植物带使得堤后近岸侧相对最大冲刷深度显著减小,堤前离岸侧冲刷位置由原堤脚处前移至植物带所在位置,冲刷范围大幅增加;堤前冲淤面积受入射波高和植物因素的共同影响,在同一植物模型下,冲刷坑面积和淤积沙坝面积都随入射波高的增大而增加;适当增大植物带密度,优化植物分布方式,可有效减弱海啸波对海堤的冲刷危害。     

“达维”台风作用下连云港海域台风浪数值模拟

为准确模拟"达维"台风过境期间连云港海域波浪场分布,采用Jelesnianski风场模式模拟的海面10m风速作为波浪模式MIKE-SW的驱动风场,再现1210号"达维"台风登陆连云港海域波浪变化过程。模拟计算结果表明,Jelesnianski风场模式成功复演了"达维"台风过境期间风动力变化过程,1210号"达维"台风与1209号"苏拉"台风形成明显的双台风效应;"达维"台风风暴潮期间,连云港海洋站最大风暴增水1.78m,连云港海域风暴增水现象十分明显;利用三重网格嵌套技术,考虑实时风暴潮增水效应的台风浪模型能够较好地模拟连云港近海波浪成长过程,台风过境期间徐圩海洋站处H1/3波高最大值为3.86m,近岸海域波高等值线分布较为密集,分布趋势与水下地形等深线基本一致,破波带以内水域衰减速度明显加快,与连云港海域属于淤泥质海岸类型的性质相吻合。     

基于小波变换的畸形波生成过程时频特性研究

畸形波是一种波高极大的灾害性波浪,实测资料的缺乏限制了其研究进展.实验室实现畸形波可控制生成弥补了这一不足.该文将利用小波变换对实验室畸形波生成过程中记录的波面时间序列进行时频分析,研究畸形波生成时的小波谱分布特征,对比畸形波生成前后能量分布和频率组成的区别,得到畸形波生成过程中在时间-频率域内的分布特性和变化规律,并运用这些规律对实测资料中无法识别的畸形波生成阶段进行判别,有助于更深入的掌握这种灾害性波浪的特征.     

球面正压大气的波谱分析

本文对球面上有基流的正压大气小扰动进行了波谱分析。结果表明，此时存在三支波动：一支涡旋波和一对重力惯性波。实际大气中在扰动尺度不过分小的情况下，当基流的角速度为常数时，这三支波动均为离散谱；而当基流角速度有切变时，则涡旋波有连续谱存在，而重力惯性波则仅有离散谱。重力惯性波的频率远大于涡旋波的频率，前者是快波，后者是慢波，两者频率能明显区分。     

THE STATISTIC CHARACTERISTICS OF IRREGULAR BREAKING WAVE FORCES ON VERTICAL WALLS

ＴＨＥＳＴＡＴＩＳＴＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＩＲＲＥＧＵＬＡＲＢＲＥＡＫＩＮＧＷＡＶＥＦＯＲＣＥＳＯＮＶＥＲＴＩＣＡＬＷＡＬＬＳ￥ＬｉＹｕ－ｃｈｅｎｇ；ＬｉｕＤａ－ｚｈｏｎｇ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ...