瓯江口海区波浪数学模型研究

建立了考虑复杂地形造成的折射、绕射、底摩擦波能损失、波浪破碎及岛屿影响的多向不规则波传播变形的数学模型 。

上海海域风浪谱分析与研究

根据上海海域四个测点的 1130 0多组实测波面记录 ,经初谱估计和分析 ,筛选出拟合样本 2 80多个 ,并求得各测站的标准化平均样本谱及 4个测站的综合平均样本谱 .结果表明上海海域的风浪谱都呈现双峰谱型 ,且其低频部分的能量比重约为 15 %～ 2 0 % .因此 ,经过多种拟合计算分析后认为 :该海域拟采用JONSWAP谱与三参数谱联合或者五参数谱与三参数谱联合进行拟合较为合适 ,同时提出了适用于上海海域的双峰谱型及其相应参数 ,可作为上海海域沿海建筑物的不规则波设计的备选谱型 ,对我国其他类似海域也有一定的参考价值 .

近岸区人工岛周围波生流系统数学模型的验证

对于近岸区人工岛周围波浪破碎引起的平均流系统的研究不但具有直接工程意义，而且也涉及诸多理论问题．根据已建立的以Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程为基础的波浪破碎模型，结合东京电力研究所所做的人工岛周围波生流系统的实测资料，探讨了近岸区人工岛周围波浪破碎引起的环流系统，运用实测资料对数学模型进行了验证工作．

不规则波作用下海床面上的波浪压力计算

本文指出并分析了线性叠加法计算不规则波作用下海床面上的波浪压力的不合理性，进而提出了一种改进的线性叠加法．理论计算与实验数据的比较表明这种改进的线性叠加法是有效的，并且简单、实用．

SWAN波浪模型在黄河三角洲海域的应用

为了能够在我国的黄河三角洲海域更好地应用考虑绕射作用的最新版本40.51的SWAN(Stimulating Wave Nearshore)模型,将适用于我国海域特点的文氏谱加入到该模型中,并且利用大连理工大学港口、海岸及国家重点实验室所作的波浪在双突堤传播变形的实验数据以及没有考虑绕射作用的SWAN以前版本的模型在黄河三角洲的数值模拟结果分别进行了验证和分析。结果表明:该模型的数值结果与实验数据趋势基本吻合;在波影区,波高与以前的SWAN模型相比平均高出0.1～0.3 m不等。

响水海域双峰谱型海浪的统计分析

对收集到的响水海域实测双峰谱型海浪资料进行谱分析和统计分析,探讨了双峰谱型海浪的波高分布、周期分布以及波高与周期的联合分布,认为用单峰谱型海浪的研究成果来描述双峰谱型海浪已不再适宜,并根据响水海域实测波浪资料,提出了双峰谱型海浪的波高、周期的经验分布式。通过对双峰谱型海浪资料进行谱分析,计算了若干与谱宽有关的波谱参量,并与合田良实的实测结果进行对比。最后还对双峰谱型海浪的谱特征值与跨零特征值进行了比较,认为对于双峰谱型海浪,由谱法计算的有效波高与由跨零法计算的有效波高相差不大;而对于平均周期,谱法要略小于跨零法。

斜向流作用下波浪的变形及破碎

当波浪自无流区斜向进入有流区后，不仅波要素发生变化，波浪传播方向也发生变化，即产生折射．作者曾根据线性波浪理论计算了波浪折射后的波要素变化情况。作者也曾通过实验分析和理论计算对正向流作用下波浪的变形及破碎问题进行过详细的研究．为了进一步研究波浪折射对变形及破碎的影响，本文计算和分析了外向流作用下缓坡上规则波浪和不规则波浪的变形及破碎过程，取得了以下两方面的成果：１）正向流作用下波浪的破碎指标及研究方法可以应用于斜向流情况；２）波浪的折射在一般情况下使波高降低，从而使破碎点向浅水方向推移。

波浪作用下岸坡泥沙起动机理初探

波浪在库岸边坡破碎时,由水体紊动、破波压力和波能产生的上举力使库岸泥沙颗粒处于悬浮起动状态,并在沿岸坡向的破波回流作用下被带走,最终造成库岸边坡的冲刷变形.在实测各向破波压力和岸坡变形的基础上,得到了波浪作用下岸坡泥沙起动公式,并对其进行了修正.

随机包络的各种计算法及其统计特征

基于求算随机信号的希氏（Ｈｉｌｂｅｒｒ）变换的不同途径构成了计算随机包络的不同方法。现有的几种实算希氏变换的途径，主要是傅氏（Ｆｏｕｒｉｅｒ）反变换法和具有固定系数的双边滑动和方法，虽然离线计算时各法所得的包络的统计特征大体相同且有效，但均不能用来作在线（Ｏｎ—ｌｉｎｅ）计算包络的瞬时值。本文提出了以“双边最佳（系数）滑动和”或“单边最佳滑动和”计算希氏变换的途径，其中的最佳系数可根据被处理的信号统计特性确定，并给出了各种途径所求包络结果的统计特征公式。文中就二个海浪记录和二个实船的摇摆记录作了计算，对各种方法进行检验比较。结果表明，本文方法计算速度较快、结果较稳定，并适合于包络的在线或准在线计算。

风浪后报系统研究与开发

随着筑港向远海、深水、开敞环境发展,缺乏风、浪实测资料严重影响筑港质量和进度。通过对大气科学和海洋学资料收集、模型研究和集成开发,形成以再分析数据和实测数据为基础、中尺度大气模式WRF和第3代海浪模式WWⅢ为核心的风浪后报系统。系统采用BS架构和浏览器作为人机接口、Linux大型并行计算服务器和MPI为模型运行环境,采用网络和指令形式实现WEB服务对模型的控制,采用用户、项目、模型、类型、实例分级实现对大量模型的管理。该系统可对任意海区任意时段的风场、深水波浪场进行后报模拟。实例验证表明,该方法和系统可较好模拟台风场及相应的波浪场。

利用流谱图象识别波浪非线性参数

1 前言波浪非线性问题的探讨,对于波浪基本理论的研究、波浪现象的物理和数学模拟、特别是对海洋工程中有关波浪问题的应用,都有重要的意义.国内外众多学者对非线性波浪理论做了大量的研究.

浅水波能谱试验研究

对比天然风浪和试验风浪的风场特点，确定了两者特征风速间的换算关系。采用人工风与不规则造波机相结合的方法生成、模拟风浪，延长了试验条件下风浪成长所需的风区长度。在此基础上，利用试验研究的优点，完成了较大范围浅水风浪试验，对浅水波能谱进行了深入探讨。研究表明，比较深水情况，浅水域波能谱的谱峰变小，谱形更加尖窄，反映出波能趋于集中的特点。对于浅水，给出了波能谱的表达式。

扩散波方程的一种数值计算方法

根据扩散波的基本方程，推导仅含水位情况下扩散波的特殊方程；采用控制体积法、有限元法，导出这两种方法的扩散波数值计算模型，并证明在一定条件下两者的一致性．

基于台风浪后报模型的外海重现期波浪要素分析

选用Jelesnianski(1965)热带气旋经验风场模式模拟台风场,采用基于动谱平衡方程的SWAN模型模拟台风浪,对1951—2010年我国东南沿海可能产生较大影响的台风浪进行了推算。在良好的风、浪验证基础上,基于台风浪数值后报结果,将波高数据进行回归分析,通过对广东沿海外海波要素计算结果与实测资料对比,结果表明两者吻合良好,可为海区内工程提供较好的参考。

风成波浪与堤岸相互作用的综述

洪水期湖区风成波浪对堤岸有巨大的破坏作用,湖区风成波浪与堤岸的相互作用机理的研究对于修建一个能抵御洪水和风浪共同作用的堤岸具有现实意义。本文主要对国内外学者关于风浪产生机理、风浪与堤岸相互作用引起的增减水、波浪爬高及越浪等进行了归纳和总结。

数字波浪槽在防波堤预设计中的应用

传统的以物理模型进行的防波堤断面实验被以计算机进行的数字波浪槽代替,边界造波为Bretschneider/Mit-suyasu波浪谱,防波堤断面根据海港水文规范(简称“规范”)设计。以改进的Boussinesq波浪方程,通过引入波浪反射项以数值模拟实现了波浪在水槽中传播的全过程。通过数值水槽获得了波浪在本文防波堤断面前0.45的反射系数,将数值模拟的结果和规范中的反射系数进行了对比得出,数字波浪水槽有满意的精度以及在规范中使用了一定的安全系数,表明数字波浪槽在防波堤的预设计中有重要作用。

Mathcad在不同频率波高换算中的应用

利用Mathcad软件的数学求解功能,计算波浪要素,从不同频率波高分布函数角度出发,对不同频率下的波高进行换算,并与规范方法进行对比,两种方法结果一致,相对误差很小。采用Mathcad进行波浪要素计算及波高换算,值得在工程中加以借鉴和推广。

用波浪辐射动量应力分析波浪减水现象

从雷诺输运方程出发,推出动量流的应力张量表达式ρvivj,沿整个控制体的外表面做曲面积分(对坐标的曲面积分),得到的是一个合力,称为"辐射动量应力"。并将这种新计算方法求得的结果应用于求解波浪减水方程,与传统减水方程比较后得出:"辐射动量应力"不仅体现了"辐射应力"的本质特征,还拓展了辐射应力的适应范围。

二阶波浪力的切片理论与潜体上的垂向定常力

二阶波浪力的三维理论基本上是对无航速的结构物建立起来的,航速的影响不甚清楚。一些理论问题,例如二阶绕射势辐射条件的提法,直到最近才得以澄清。即使如此,用三维方法完整地求取物体上的二阶波浪力仍十分费时。本文中对有航速的细长物体建立了二阶波浪力的切片理论,旨在提供理论上合理,实用上相对简便的二阶力计算方法。作为完整的二阶波浪力的一个组成部分,文中给出了细长潜体在不同港深和浪向角时所受的垂向定常力及其变化趋势。

考虑相速弥散影响的单频波变形数学模型

本文提出了逼近Hedges(1987)的考虑位相弥散影响的非线性弥散关系的显式表达式,该显式表达式与Hedges的非线性弥散关系吻合较好.用文中显式非线性弥散关系,结合含弱非线性效应的缓坡方程,得到考虑相速弥散影响的单频波变形数学模型.对该数学模型进行了数值验证,验证结果表明,考虑相速弥散影响的单频波变形数学模型更为精确。