三门湾猫头深潭对“烟花”台风的冲淤响应

极端台风天气下,台风浪可能会造成海湾泥沙大幅起悬,从而引起湾内深槽骤淤。以浙江中部三门湾为研究对象,建立波流共同作用下的泥沙冲淤数学模型,研究猫头深潭在台风“烟花”过境期间可能产生的泥沙骤淤风险。经验证,数学模型较好地复演了“烟花”台风过程中的风暴潮与台风浪过程。研究结果表明,在台风浪作用下,下洋涂南侧浅滩及猫头深潭南北侧浅滩的含沙量均有明显增加,局部可增加至无浪情况下的3倍以上,“烟花”台风使猫头深潭最大淤积达0.15 m。台风浪导致的含沙量增加是三门湾深潭骤淤的主要原因。     

乐清湾内外海混合浪与局地风浪的比较分析

乐清湾是一个半封闭的海湾,一般而言外海混合浪难以传人.采用第三代海浪数值模型一SWAN模型计算了乐清湾内的波浪场,同时分析了局部风场产生的波浪场,结果表明,在乐清湾的中北部外海混合浪与局部风浪相比较弱,而在湾的南部相对较为显著.     

一种消浪齿的构思

在风浪大的海堤工程、港工工程中，为了保护堤坝安全，消杀波浪能量，常在堤坝表面设置不同类型的消浪齿。由于风浪、潮汐是随机变量，因此消浪齿所发挥的消能效果也随机变化。各种类型消浪齿的消能效果究竟有多大，未见统计报道，但具有消能保堤作用这是共识。象山县在海堤工程中较大规模采用的消浪齿有两种类型。第一种类型是在1992年用于大目涂围垦工程4”堤A段坝头。由于该处面对大目洋，朝向东北，风浪大，所以在护坡上设置了断面250mmX250mm（图11型），高出护坡面300mm，中心距2000mm，梅花型布置的混凝土方柱消浪齿约800m’。从199…     

海域围填对某核电厂温排水输运影响研究

基于数学模型与物理模型的特点及其适用性,采用取排水局部水域物理模型与大范围海域二维数学模型相结合的方法,对某核电工程排水口附近区域有无围填区温排水的水力、热力特性变化规律进行了对比研究工作。研究结果表明:海域围填不会改变工程海域流场的总体特征,但会对核电厂排水附近的局部流场特性产生明显影响,与此相应的温排水输运轨迹、温度场分布特性等也会随之改变,进而可能对温排水环境影响以及电厂取水温升等产生负面影响。因此,对于电厂取排水工程附近海域围填问题需慎重处理,应通过模拟研究工作对围填方案影响加以研究论证。     

湛江港台风浪分布特征与抗风浪能力分析

基于国际上先进的第三代近岸海浪数值模式SWAN,对影响南海湛江港典型路径台风（西北型、北上型、打转型）过程所产生的台风浪进行了较高分辨率的模拟研究,计算结果较为客观、准确地描绘了这些台风浪过程的主要特征;同时利用该海域硇洲岛测站台风浪观测值与模拟结果进行了比较,二者吻合较好。在此基础上,进一步分析了外海涌浪的传入对湛江港内波浪场的影响以及不同风速、风向控制下港口内波浪场的分布特征。结果表明：外海涌浪对该港口内波浪场影响较小,而不同方向台风风场的直接作用对该港口内波浪场影响极大,研究结果可为该海域的防台减灾和台风浪的预报提供较好的参考。     

舟山海域岛群间潮流模拟在围涂规划中的应用

舟山海域岛屿星罗棋布、汊道众多、流态复杂。采用河口海岸数值模型(MIKE 21)及全球潮波模型(TPXO.6)对舟山本岛南部海域的潮流场进行模拟。应用该模型分析连岛围涂和边滩围涂对边海域的潮流、潮量的影响,结合经验公式分析海域的冲淤变化,结果表明连岛围涂改变了汊道之间水流交换,较大幅度改变流态,而边滩围涂虽减少进潮量,却使主流外挑,对周边影响较小。     

浙江省围涂工程水利规划有关问题的探讨

近年来因围海造地而实施的滩涂工程规模增大,但由于缺乏规划研究,极易造成洪水、内涝等问题。结合沿海滩涂工程水利规划实践经验,对浙江省围涂工程涉及到的防洪防潮和排涝标准、设计雨型和潮型、雨潮组合方式、围涂区水面率和河网密度、围涂区客水排泄等水利规划问题作了初步分析和总结。结果表明:浙江省的围涂工程的防洪标准总体适宜,排涝标准应适当提高;以围涂区水面率不低于12%的规定的基本合适;提出了处理围涂区客水承泄问题的措施,可供类似规划设计工作参考。     

江苏如东海域波浪数值模拟研究

根据如东海域地形、波浪特点及验证点布置情况,以如东海域的风速资料为基础,依据风生浪的理论和方法推算风浪尺度,采用MIKE21 SW数值模型对如东海域的设计波浪要素进行模拟和分析,根据波浪验证点的要素对比来验证模型模拟的准确性和可靠性,解决了因实测资料缺失导致传统方法无法计算的局限性,并对计算方法和模型的适用性进行了探讨。计算成果作为基础性资料,可广泛应用于海上风电领域的工程建(构)筑物的设计。     

长荡湖水生植被修复地形重塑方案研究

针对常州市长荡湖水浅、浪大、底泥易悬浮,不利于水生植被生长与恢复的问题,开展了长荡湖地形重塑方案研究。SWAN风浪模型计算结果显示,在长荡湖西部入湖河口外约1 km位置布置高程为3.00 m生态潜堤,潜堤区域有效波高和波长削减比例超过16%,潜堤掩护区有效波高削减约9%,波长削减约12%。水源地保护区外围布置3.26 m高程生态潜堤,潜堤区有效波高削减比例超过44%,波长削减比例超过31%,潜堤掩护区平均削减风浪约6%～8%。湖心区域可通过布置围网、生态网等方式削减风浪。该地形重塑方案可削减风浪强度,降低风浪扰动,提高局部范围内水体透明度及其水生植被修复的成功率。     

浅论海堤防浪墙顶高程设计

以黄岙二期围涂工程海堤防浪墙顶高程的计算为案例,分析了组合式海堤波浪爬高计算方法的选用,以及通过越浪量计算对海堤防浪墙顶高程进行优化设计,并通过海堤断面的物理模型试验对工程设计的合理性进行了验证.     

THE LONG WAVE OSCILLATIONS IN HARBORS WITH ABSORBING BOUNDARY CONDITIONS

This paper employs finite element method to solve shallow water equations withabsorbing boundary conditions(the third kind,mixed boundary conditions).It is of practicalimportance in the cases that the land boundaries of the coastal area are made of porous mediumallowing sea water flow in or out.The absorbing boundary conditions are treated as naturalboundary conditions in wave equation finite element model.The numerical results for rectangu-lar and quarterly annular harbors indicate that the numerical solutions agree very well with ana-lytic solutions,which are also given in this paper.It is found that the land boundary absorbabili-ty may be significant to long wave oscillations,such as tidal waves in coastal harbors.     

基于GPU并行的厦门附近海域潮波传播数值模拟研究

厦门周边海域岛屿众多,潮汐汊道交错,水流运动复杂,本文针对该海域开展基于GPU并行的潮波传播精细化模拟研究.基于GPU并行算法构建了厦门附近海域高分辨率二维潮流数学模型,计算效率与单核CPU相比,可提高约180倍.模拟计算了 2019年全年厦门周边海域的潮波传播,研究表明,厦门岛附近潮量主要来自厦门湾,潮波自外海向九龙...     

风对二维极值波作用的数值研究

实际海域中风浪往往共存,当极值波浪出现时,风会对其特性产生很大影响。为了研究风对极值波浪特性的影响规律,该文基于势流理论建立自由水面满足完全非线性边界条件的风浪混合作用数值水槽模型,通过实时模拟造波板运动产生入射波,并基于波群聚焦原理定点产生极值波浪,利用改进的杰弗里斯遮蔽原理(Jeffreys'sheltering mechanism)将风压引入到自由水面动力边界条件中。在时域模拟中,采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪瞬时水面,利用格林第二定理建立了边界积分方程,采用高阶边界元方法进行离散求解。通过与已发表实验结果对比验证模型的准确性,进而开展数值实验研究风对极值波浪水动力特性的影响,包括聚焦幅值、聚焦位置和极值波高随风速的变化以及波群聚焦和解焦过程波浪演变特性等。     

船舶在长峰和短峰不规则波中运动的三维时域数值模拟

船舶在真实海况中的航行性能越来越受到重视。此文在规则波中航行船舶运动的时域预报方法的基础上,发展了长峰和短峰不规则波的数值模拟技术,建立了航行船舶在长峰和短峰不规则波中运动的三维时域数值模拟方法,并应用该方法对一条10万吨油轮进行了数值模拟研究,计算了该油轮在长峰不规则波中的运动响应。试验和计算结果表明此文方法有一定的精度。最后还对该油轮进行了短峰不规则波中运动的数值模拟。长峰和短峰不规则波中的计算结果比较表明短峰不规则波对该油轮运动可产生较大影响。     

波浪潮流共同作用下长兴岛海区二维悬沙输运数值模拟研究

根据近岸地区波浪、潮流与泥沙运动的规律,把波浪运动概化为在潮周期中具有时均意义的波浪流分布场,将波浪辐射应力以及波流底部剪切应力耦合到潮流运动方程和悬沙输运方程中,建立了非结构网格下近岸波浪和潮流共同作用下的二维悬沙输运数值模型。时间离散采用欧拉向前格式,空间离散采用有限体积法的显式格式。将模型应用于矩形海湾实验和大连长兴岛附近海区悬沙冲淤过程的实际算例。结果表明:波浪对潮位影响很小,但是对近岸流速有较为明显的影响;波流共同作用对近岸泥沙浓度影响比单纯考虑潮流作用可提高40%～100%的幅度。     

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.     

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。     

Application of Finite Element Method to the Analysis and Computation of Gradient current

In this paper the finite element method is used to solve the two-dimensional gradi-ent current problem,The solution is obtained by two-step explicit method.It is verified withgood agreement by the field data offered by Xiamen E.P.A.,Fujian,P.R.C.The authors rec-ommend that the proposed method is suitable for the analysis and computation of long waves ofepeiric sea at the seaward firth.     

混合浪作用下系泊船舶运动响应规律试验研究

采用双峰频谱模拟涌浪和风浪同时出现的混合浪,以一艘26.6万立方米的LNG船舶为试验对象,对混合浪作用下系泊船舶的运动响应规律进行物理模型试验研究。结果表明:当混合浪能量一定时,系泊船运动量大多随着低频部分波浪能量的增大而增大;在一定装载状态下,系泊船纵荡和垂荡运动量随混合浪中涌浪周期的增大逐渐增大,横荡、横倾和回转运动量峰值与船舶自然固有横荡周期存在着一定的比例关系;当混合浪中风浪条件一定时,系泊船运动量大多随着涌浪波高的增大迅速增大;当混合浪中涌浪条件一定时,风浪波高的改变对系泊船舶运动量的影响较小;在横向波浪作用下,系泊船纵倾运动受混合浪变化影响很小。