基于SWAN模型的海宁市尖山段海塘设计波浪要素研究

为了保障尖山段海塘综合整治提升工程顺利实施,采用三重嵌套的SWAN波浪数学模型,研究整治工程实施前、后的海塘塘前波浪场变化。研究表明:海塘西侧由于高程抬升,水深减少,波高也相应减少,但强浪向依然不变;海塘东侧高程基本不变,波高也无明显变化;工程实施后的消浪效果在11%~17%;将数值模型结果与规范中的莆田公式比较,基于工程实际安全考虑,采用波浪数值模型计算结果作为设计波浪要素,为整治工程实施提供数据支撑。

珠江口波浪要素特征分析

文章利用珠江口长达1年的实测海浪资料,对珠江口海浪基本要素、大浪过程以及与热带气旋活动的关系进行统计分析,选取强台风"韦森特"过程进行研究。结果表明:珠江口波浪以0~2级波高为主,出现频率达76%,3级波高次之,出现频率为22%;平均波高的月变化幅度较大,大浪多出现在夏、冬季,与热带气旋活动和冷空气过程密切相关;常浪向为SE向,出现频率为29%,强浪向为SSE向,一般由热带气旋引起;涌浪在秋、冬季出现频率较低;在春、夏两季出现频率稍高。强台风"韦森特"期间,最大浪高达3.93m,台风浪经历了涌浪—混合浪—风浪—混合浪的过程,波型变化与一般台风浪波型的演变规律较为一致。

波浪要素对水平圆柱杆件水动力系数影响研究

通过试验研究了波浪要素对水平固定圆柱杆件水动力系数的影响。试验利用垂直杠杆原理,提取了杆件在波浪下的水平受力历时曲线,基于改造的莫里森方程,计算了不同波浪要素下的水动力系数C_D和C_M取值。定义分析了新的波高参数KH,周期参数KT和雷诺数Re对水动力系数的影响。研究表明,整体拟合法与四点拟合法获得的水动力系数在数值上差异不大。KH、KT及Re均对水动力系数的取值有较显著影响:1)随着波高KH的增大,C_D、C_M整体呈幂指数衰减,且C_M的衰减更为迅速;2)随着波周期KT的增大,C_D、C_M整体亦呈衰减趋势;3)相同波高条件下,C_M随Re数增大而增大,而C_D值相对稳定。最后给出了波浪条件下水动力系数C_D和C_M的经验计算公式。

水闸波浪要素计算的探讨

波浪压力是水闸设计中必须考虑的荷载之一 ,选择较为合适的波浪要素的计算方法 ,直接影响着波浪压力的大小 .根据常用方法的适用范围 ,结合山东省水利工程特点 ,选择莆田试验站公式进行计算 ,并用计算机进行计算和绘图 。

水工建筑物波浪要素计算探讨

围绕水工建筑物波浪计算中存在的问题,分析了《水工建筑物荷载设计规范》、《混凝土重力坝设计规范》、《碾压式土石坝设计规范》等规范波浪计算中存在的问题,探讨了莆田试验站公式、鹤地水库公式、官厅水库公式3种不同经验计算公式的适用条件。给出了平均波长、平均波高的简化计算公式,并进行了具体的算例分析,结果表明,该简化计算公式简单方便。

黄河口海域特征波浪要素比的分析

本文利用黄河口海域的风浪观测资料用统计方法分析了波浪要素的特征比，在统计意义下得到了不同波要素之间的比值关系和它们之间的相关关系。从比值关系看，它们的比值分散在一定的数值范围内。从相关关系看，特征波高之间的相关性较特征波周期之间的相关性好一些。特征波高之间的相关系数都大于０９；特征波周期之间的相关系数都大于０６。平均波高和平均周期的平方之间的比例系数为００３３８，大于石臼海区得到的结果，与“海洋水文规范”

台风波浪的波型及其与海岸工程设计波浪要素的关系

本文以实测台风波浪资料为依据,分析了台风影响过程中固定点波型的演变,讨论了台风过程波浪的波陡与波型、风速与波型、波高与风速和波向与风向之间的关系.从而得出,在受台风直接影响的海区内,台风影响过程中出现较大波浪时的波型属于风浪,不同重现期台风波浪的波型也属于风浪的结论.本文以大亚湾海滨区的100年重现期设计波浪要素的计算为例,讨论了台风波浪的波型与设计波浪要素的取值关系.

基于遗传算法的设计波浪要素推算

利用遗传算法对P-Ⅲ型分布曲线进行参数估计,论证了包括均值、离差系数和偏态系数的三参数优化方法优于只求解离差系数和偏态系数的两参数优化方法。对于含历史特大值的不连续数据序列,建议采取加权适线的曲线拟合方法。基于遗传算法M atlab工具箱设计了用于P-Ⅲ型分布参数估计和设计波浪要素推算的程序。

STWAVE模型在多岛屿区域波浪要素计算中的应用

我国常用的风推浪计算方法在多岛屿区域波浪要素计算中具有一定局限性。论文通过不同方法计算的波浪要素计算结果的比较,认为STWAVE模型在满足计算精度的前提下,操作简单,方法简便,在多岛屿区域波浪要素计算中具有较大的应用、推广价值。

波浪能滑翔器走航式波浪要素测量试验分析

海洋中的海水波动作为海洋中一种重要的运动形式,关乎海洋工程建设、航海安全以及海洋能的利用等,因此波浪要素的测量成为海洋科学研究的重要对象之一。针对传统手段在波浪要素定点测量上存在的测点单一、操作复杂、成本较高等问题,提出一种使用无人自主移动平台波浪能滑翔器挂载测波传感器进行走航式波浪要素测量的方案,并与SBF7-1型测波浮标在同一海域进行比测试验。经过试验数据的对比分析,验证了波浪能滑翔器走航式波浪要素测量方案的可行性及存在的不足,为后期优化波浪能滑翔器走航式波浪要素测量方案,实现波浪要素的精准测量奠定了基础。

SWAN风浪成长模型在近海设计波浪要素推算中的应用

根据黄、渤海区20 a中最大风速对应的风场过程,利用SWAN模型模拟风浪的成长过程,利用针对模型推算所得的烟台芝罘岛附近海域的系列波浪要素,进行P-III型曲线的拟合分析,得到不同重现期条件下的特征波浪要素。模型计算过程中,只需对美国NCEP和欧洲ECMWF风场后报资料进行简单校正,据此通过SWAN模型推算的特征波浪要素值就可与根据芝罘岛海洋环境监测站现场观测资料推断的波浪要素值基本一致。

SWAN模型在硇洲渔港波浪要素推算中的应用

利用SWAN模型模拟硇洲渔港附近海域的波浪场,推算外海-10 m水深处重现期波浪要素结果和实测值基本一致,进而推算得到北港区边界不同水位不同重现期条件下的波浪要素,可为工程设计提供参考。

大鹏湾六月海堤重建工程设计波浪要素研究

基于SWAN模型,对六月海堤重建工程设计波浪要素进行了数值计算,研究表明:堤前强浪为外海S向波浪所致,50年一遇高水位和50年一遇波浪组合作用下的H13%波高为3.53m,平均波周期为9.8s。

杆件结构物水动力系数与波浪要素关系研究

采用水槽试验研究了水平杆件结构物水动力系数与波浪要素的基本关系.设计了垂直杠杆结构,用于提取波浪条件下杆件的水平受力过程线,有效地避免了波浪垂直运动对杆件水平力的影响.通过联立Morison方程,得到波浪作用过程中拖曳力系数Cd、惯性力系数Cm随时间的变化过程线,并首次采用傅里叶分析方法提取Cm变化的频域分布,利用三角函数进行拟合,分析拟合系数与波浪要素之间的关系.研究表明:在本试验波浪条件下,Cd呈现U形变化,但计算时仍可取为常数,不会产生大的误差;Cm由对应波浪的一倍和二倍频率的周期函数叠加而成,一倍频系数与波浪周期参数KT相关性较好,二倍频系数则与波高参数KH相关性较好,拟合所得的初始相角较为离散,取均值处理.为便于实际应用,给出了水动力系数与波浪要素关系的拟合公式,其与试验结果吻合较好.

青岛近岸海域波浪要素特征研究

本文基于小麦岛海洋环境监测站2014年波浪骑士浮标观测数据以及风速、风向观测数据,对青岛近岸海域波浪要素特征进行了综合分析。整体来看,波浪骑士观测数据质量较高,观测海域以2至3级波高为主,年平均最大波高和平均波周期分别为0.89 m和4.4 s,平均波向主要分布在90°~270°的偏南向范围内,常浪向和强浪向均为东南向(SE)。波高变化与风速较为一致,春、夏季大浪过程较多,以东南向浪为主。通过有效波陡数据分析,得出观测海域以风浪、未成熟涌浪占主。本文利用长期、连续、高精度的波浪方向谱数据,对青岛市近岸海域波浪特征进行分析,对于青岛市近海的海浪预警监测、防灾减灾、海洋工程建设、海上运输等具有重要的参考价值。

基于实测资料的畸形波概率及波浪要素分析

根据Kjeldsen对畸形波的定义:波高大于有效波高的2倍(H/H_(1/3)>2),基于实测波浪资料,统计分析了江苏射阳海域和广东南澳海域的畸形波个数和波浪要素。江苏射阳海域畸形波发生概率为0.005 7%,广东南澳海域畸形波发生概率为0.007%。用Rayleigh分布、双参数Weibull分布和MER分布对实测数据得到的特征波高进行了拟合,研究了海域内畸形波发生的概率分布。拟合结果表明:MER分布更适合描述两个海域畸形波的发生概率,两个海域畸形波的发生概率均高于Rayleigh分布和Weibull分布。在测量数据期间,台风在海域过境可能增加畸形波的发生概率;同时两个海域的双峰谱占比为22.7%和5.8%,可能也是导致畸形波发生概率增加的原因之一。

我国近海波浪要素的长期分布

一、前言在海岸工程设计中,为保证结构安全,通常引入大于1的安全系数。但安全系数是根据经验所定的数值,它并不能作为度量结构可靠性的尺度。随着科学技术的发展,人们逐渐认识到几乎所有的工程参数都是一个随机变量。因此,需要搜集荷载及结构抗力这些随机变量的观测及试验数据,用概率统计方法进行分析。

南汇东滩促淤工程南区设计波浪要素研究

针对南汇东滩促淤工程所处的位置,选用基于波能平衡方程和波作用守恒方程的近岸风浪谱模型建立波浪传播计算数值模型,对非线性效应影响条件下的波浪要素进行计算研究。研究结果表明,波浪在远距离的传播过程中,受到沿程的风的影响,组成波之间能量交换转移和耗散等非线性效应的影响不可忽略,在南汇东滩海域采用近岸风浪谱数值模型对波浪的传播变形计算较为合适。

浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较

论述了浙江省海塘工程波浪要素计算方法,包括由风场要素推算设计波要素、波浪传播变形以及如何考虑台风波浪要素等,并对各种有关规范的适用性作了探讨。

土石坝设计中波浪要素的确定

在土石坝设计中,波浪计算所确定的最大波浪在坝坡上的爬高是坝顶超高值的主要组成部分,作为一名水利工程设计人员如何使波浪计算成果使之即符合规范要求又符合具体工程的实际情况,其中合理确定波浪要素是波浪计算中的关键环节。