波场非匀质性对波向对变风向响应的影响

本文基于波能平衡方程，通过考虑波的传播项，即△↓［（Ｃｇ（ｆ，０）Ｅ（ｆ，０）］≠０，研究波场非匀质性对波向对变风向的响应的影响。导出的结果表明，响应的时间尺度可由３部分表示：１．匀质情形响应的贡献；２．波能分布非匀质性的影响；３．平均波向分布非匀质性的影响。在理论上，它暗示波场的非匀质性在波向响应中起着实质性的作用；在实际情况下，对匀匀和平稳风场，波场的非匀质性总是使响应时间尺度减少这一事实进行     

非匀质波场波向响应模式

本文基于波能平衡方程,通过考虑波浪传播项,即Δ↓「Ｃｓ（ｆ,θ）Ｅ（ｆ,θ）」≠０,理论上导出了非均质波场波向对变风向的响应模式,研究了波场非匀质性对波向响应的影响;导出了有限风区波浪产生的非均质情形下平均波向与无因次风区的关系;同时还进行了某些讨论。     

非匀质波场波向响应模式

本文基于波能平衡方程,通过考虑波浪传播项,即［Ｃｇ（ｆ,θ）Ｅ（ｆ,θ）］ ≠０ ,理论上导出了非匀质波场波向对变风向的响应模式;研究了波场非匀质性对波向响应的影响;导出了有限风区波浪产生的非匀质情形下平均波向与无因次风区的关系;同时还进行了某些讨论。     

非匀质波场波向对变风向响应现场观测设计

理论导出的非匀质波场波向对变风向响应的模式表明,单点波浪观测资料不足以提供非匀质情况下波向对变风向响应的信息。基于理论模式,提出了采用仪器阵列进行波浪观测研究波向响应的观测设计方案。     

非匀质波场波向对变风向响应现场观测设计

理论导出的非匀质波场波向对变风向响应的模式表明,单点波浪观测资料不足以提供非匀质情况下波向对变风向响应的信息。基于理论模式,提出了采用仪器阵列进行波浪观测研究波向响应的观测设计方案。     

波向对变风向的响应

由能量平衡方程导出匀质波场局地风生浪平均波向对变风向的响应。结果表明,响应的时间尺度不但取决于波能的成长速率,还取决于方向分布函数和风向与平均波向之夹角。按文圣常提出的在局地风作用下的标准风浪成长曲线,对其响应时间尺度的定量估计结果表明,本文提出的无因次响应时间尺度与无因次能量和无固次峰频率的关系,与现已提出的模式比较与实测更符合。     

南麂海域风浪的平均波陡与平均波龄统计分布

利用南麂海洋站１９８１－１９９０年实测波浪资料，探讨了该海域风浪的平均波陡与平均波龄的统计分布特征。分析结果：当风浪平均波陡介于０．０２－０．０４时，其出现频率各季在８２％以上；当风浪平均波龄介于０．５－１．２时，其出现频率各季在７８％以上；当风浪的平均波陡与平均波龄介于０．０２－０．０４和０．５－１．０时，其出现频率为５３．５％－６９．６％。     

非线性波消波及波场分布研究

本文基于雷诺平均N-S方程,并结合RNG k-e方程建立了粘性数值波浪水槽,对不同波陡、不同相对水深、不同相对波高的非线性规则波的阻尼消波问题和波场分布进行研究。文中提出了两种描述消波区内部阻尼变化的阻尼函数,分别适用于小波陡情形和高波陡情形。研究结果表明,小波陡组消波区可设为一个波长,阻尼系数取10~4～10~5即可满足消波要求,计算结果与实验结果及造波理论吻合良好;高波陡组消波区可设为两个波长,阻尼系数取10~4～10~5亦可满足消波要求,计算结果与实验结果吻合良好。此外,当波陡较小时,波场内反射情况的小幅改变即可对整个波场造成影响,特别是当水深较浅时这种影响极为明显,需谨慎考虑。当波陡较大时,水波能量较高,整个波场沿水波传播方向可观测到明显的衰减现象,在具体试验中需进行考虑。     

非淹没刚性植物对规则波传播变形影响实验研究

在海岸带种植红树林等水生植物可以有效的减小波浪对岸滩的破坏,系统全面地研究植物对波浪传播变形的影响是非常必要的。基于波浪水槽实验,探讨了规则波通过非淹没刚性植物波高的沿程变化,分析了水深、入射波高、植物模型密度及分布方式对反射系数、透射系数与波浪衰减系数的影响,同时与孤立波实验数据进行对比。实验结果表明,随着水深的增加,规则波的透射系数增加、反射系数和波能衰减系数减小;随着入射波高的增加,规则波的透射系数减小,反射系数和波能衰减系数增加。在分布方式相同的情况下,植物模型分布密度增加,规则波的反射系数和波能衰减系数增加,透射系数减小。在规则波入射方向上模型布置越紧密,规则波反射系数和波能衰减系数越大,透射系数越小。分析讨论了植物模型对规则波和孤立波的影响,在入射波要素相同的情况下,孤立波和规则波的能量衰减在50%左右,说明植物模型具有良好的消波作用。     

破碎波概率分析及实测结果

总结破碎波近年来的研究状况，从理论上对计算破碎波发生率进行分析。并利用先进的实验设备和良好的现场条件，从实验研究出发，在研究波浪破碎过程及其与环境参量的关系中，对破碎波发生率进行实际测量。利用不同的破碎波判据对破碎波发生率进行了计算、比较和分析，结果指出；利用不同的破碎波判据计算的破碎波发生率相差很大，甚至相差３～４倍。     

A model for the response of wave directions in slowly turning wind fields

On the basis of the wave energy balance equation, the response model of mean directions of locally wind-generated waves in slowly turning wind fields has been derived. The results show that in a homogeneous field, the time scale of the response is not only related to the rate of wave growth, but also to the directional energy distribution and the angle between the wind direction and the mean wave direction. Furthermore, the law of change in the mean wave direction has been derived. The numerical computations show that the response of wave directions to slowly turning wind directions can be treated as the superposition of the responses of wave directions to a series of sudden small-angle changes of wind directions and the turning rate of the mean wave direction depends on the turning rate and the total turning angles of the wind direction. The response of wave directions is in agreement with the response for a sudden change of wind directions if the change in wind directions is very fast. Based on the no     

Influence of Energy Directional Spread on Wave Spectral Refraction

Pierson- Moskowitz Spectrum, JONSWAP Spectrum as well as Bretschneider- Mitsuyasu Spectrum are used in this paper for analyzing the influence of wave energy directional spread on refraction of wave spectrum due to both current and topography of sea bed. The author's calculation indicates that such kind influence on the characteristic value of wave height as well as the average direction of wave energy propagation can not be ignored.     

波流组合作用下SPAR平台垂荡-纵摇耦合运动研究

探讨SPAR平台在波流组合作用下的运动响应机理。运用Matlab程序分析了SPAR平台产生内共振的运动过程,运用刚体动力学理论建立了平台垂荡-纵摇耦合方程,对波流共同作用下Spar平台的垂荡、纵摇运动进行数值模拟,结果表明:流的加入对于内共振的影响并不明显;同时采用AQWA软件研究了流的加入对于纵荡二阶慢漂力的影响,研究发现,当波流同向时能大大增加Spar平台的纵荡运动,而波流反向时却能明显削弱纵荡运动。本文研究成果对于指导深海浮式结构设计开发具有一定的理论借鉴作用。     

海浪方向谱阵列资料实例分析

根据傅氏级数展开法和贝叶斯方法,对现场获得的阵列资料进行了方向谱实例分析。结果表明,实测风浪方向谱能量的相对分布与相应的波场类型密切相关。涌浪和由稳定风场引起的风浪方向谱各组成波能量相对于方向呈单峰对称分布。大风引起的风浪方向谱能量的相对分布,虽也近似为单峰,但对称性差。不同波场类型的风浪方向谱各组成波的谱密度极值方向不同,表明不同频率的组成波有不同的主方向。     

Numerical Simulation of Wave Height and Wave Set-Up in Nearshore Regions

Based on the time dependent mild slope equation including the effect of wave energy dissipation, an expression for the energy dissipation factor is derived in conjunction with the wave energy balance equation, and then a practical method for the simulation of wave height and wave set-up in nearshore regions is presented. The variation of the complex wave amplitude is numerically simulated by use of the parabolic mild slope equation including the effect of wave energy dissipation due to wave breaking. The components of wave radiation stress are calculated subsequently by new expressions for them according to the obtained complex wave amplitude, and then the depth-averaged equation is applied to the calculation of wave set-up due to wave breaking. Numerical results are in good agreement with experimental data, showing that the expression for the energy dissipation factor is reasonable and that the new method is effective for the simulation of wave set-up due to wave breaking in nearshore regions.     

Wave Energy Study in China: Advancements and Perspectives

1 .Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ1ＴｈｉｓｓｕｂｊｅｃｔｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＨｉｇｈＴｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ( 863)Ｐｒｏｇｒａｍ (ＧｒａｎｔＮｏ .2 0 0 1ＡＡ5 160 10 ) ,ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ (ＧｒａｎｔＮｏ .5 99760 4 7ａｎｄＮｏ .5 99790 2 5 ) ,ｔｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｉｃＰｒｏｇｒａｍｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ (ＧｒａｎｔＮｏ .Ｃ32 0 0 4 ) ,ａｎｄＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅ…     

An Experimental Study on A Trapezoidal Pendulum Wave Energy Converter in Regular Waves

Experimental studies were conducted on a trapezoidal pendulum wave energy converter in regular waves. To obtain the incident wave height, the analytical method (AM) was used to separate the incident and reflected waves propagating in a wave flume by analysing wave records measured at two locations. The response amplitude operator (RAO), primary conversion efficiency and the total conversion efficiency of the wave energy converter were studied; furthermore, the power take-off damping coefficients corresponding to the load resistances in the experiment were also obtained. The findings demonstrate that the natural period for a pendulum wave energy converter is relatively large. A lower load resistance gives rise to a larger damping coefficient. The model shows relatively higher wave energy conversion efficiency in the range of 1.0?1.2 s for the incident wave period. The maximum primary conversion efficiency achieved was 55.5%, and the maximum overall conversion efficiency was 39.4%.     

蒸发波导条件下风速风向对电磁波传播的影响

海洋蒸发波导是重要的军事敏感要素,严重影响着海上电磁波的传播。风向、风速是决定蒸发波导强弱的重要因素,为精确模拟蒸发波导条件下的电磁波传播,准确评估预报雷达、通信等电子设备的性能,文中利用抛物线方程模型,结合粗糙度参数和蒸发波导条件下大气修正折射指数廓线模型来求解电磁波波动方程,基于电磁波传播的数值模拟结果,重点研究蒸发波导条件下风速和风向对电磁波传播的影响。并得到如下结论:在同一传播距离处,风速越大,海面粗糙度越大,海面电磁波传播损耗就越大;当电磁波传播方向与风向夹角为0°时,其传播路径损耗远远大于在45°或90°条件下,即顺风条件下电磁波传播损耗大于侧风。