内波KP方程的孤立子解及其模拟分析

通过Hirota双线性方法,给出了内波KP方程的孤立子解。当总水深和密度变化率一定时,就上层水深变化对孤子振幅的影响进行了分析。发现在实际海洋中,对于上升型孤立波而言,上层水深越大,孤立波振幅越小;对于下降型孤立波而言,上层水深越大,孤立波振幅越大。最后结合亚洲海洋国际声学实验测得的浮标数据,将单孤子解模拟的内波图形、ASAR内波图像参数反演结果与实测数据进行了对比,模拟和反演结果与实测结果基本一致。     

半潜式钻井平台内波工况定位能力

采用MOSES软件建立动力定位半潜式钻井平台分析模型,在时域内模拟平台在钻井作业过程中遭遇内波作用的耦合动力特性,分析平台在不同流速内波作用下的定位能力,并对动力定位系统的关键因素进行敏感性分析。研究结果显示：在同等环境载荷强度下,平台在船宽方向出现最大偏移;当内波流速小于1.0 m/s时,平台可基本满足钻井作业的定位要求,而当内波流速达2.0 m/s时,平台出现大幅值的水平偏移和倾角,需要解脱隔水管系统;提升推进器推力和增加推力敏感因子都有助于提升平台的抗内波能力,但都无法明显减小平台的水平偏移。因此,在遭遇高流速内波作用时,推荐平台撤离或调整船体首向。     

序列SAR内波图像二维成像仿真研究

本文重新推导了Lynett和Liu的水平二维内波传播模型并在修正其几处错误后将其应用到了序列SAR图像的内渡数值模拟上.同时结合M4S模型对数值模拟结果进行了SAR成像仿真.结果分析表明仿真图像与实际SAR图像有很强的相似性,清晰的再现了内波在传播过程受地型变化影响出现的传播方向平行于等深线、分裂等现象.本仿真研究也为解译全二维的SAR海洋内波图像提供了新的方法基础.     

一种新的SAR图像内波检测与参数估计方法

提出了一种SAR图像海洋内波检测与参数估计的新方法。通过对传统的Radon变换进行改进,将图像在椭圆区域内进行积分归一化,达到海洋背景下弱直线检测的目的。利用滑动窗口的思想结合椭圆域归一化Radon变换检测内波区域,通过对变换域的数据进行分析处理与计算,得到内波传播方向和内波波长参数。通过对实测SAR图像数据进行处理的结果可知,采用该方法对内波SAR图像进行处理不需要人工干预,能很好地定位内波位置,获得的内波参数与观测结果相符。     

水下运动体体效应内波理论分析研究

基于势流理论对分层流中运动物体产生的内波进行了分析,其中采用线性自由面条件,通过傅里叶变换法,建立了体效应内波的预报模型,并对跃变分层中水下卵形体的内波进行了计算和分析。计算结果与文献理论结果吻合良好,表明了本研究建立的体效应内波预报模型的正确性。     

考虑内波流影响的南海八号钻井平台锚泊能力分析评估

南海八号钻井平台在我国南海某油田钻井作业时,遭遇了内波流的作用,对平台的锚泊系统和钻井作业产生了一定的影响。结合南海特有的内波流环境条件,分析评估了南海八号钻井平台的锚泊能力。首先对平台的锚泊系统配置、海洋环境进行了介绍,然后就平台原设计环境条件进行了锚泊能力评估,平台水动力计算依据三维势流理论,采用挪威船级社DNV的Hydro D和Deep C软件,对南海八号半潜式钻井平台进行了水动力分析,并建立了平台系统耦合运动空间离散有限元模型的动平衡方程。重点评估了内波流作用下平台的定位能力,分析了平台遭遇不同内波流流速下平台的偏移、锚缆张力、锚的水平载荷,提出了可供平台作业方参考的工程建议。     

分层水库曝气诱导内波特性及消减分层效果

水温分层是深水型水库水质内源污染的主要诱因。针对现有消减水温分层技术的高能耗问题,尝试利用扬水曝气器的周期性出流作为扰动源,在气水两相流条件下诱导产生内波。基于模型水库水温垂向密度剖面的历时信息,计算水库内波的特征参数,分析内波的特性及其消减水温分层的效果。当曝气量为50~200 L/h、跃温层温度梯度为0.34~0.49℃/cm时,在特定条件下能产生内波,内波的波幅在跃温层浮力频率最小处最大。随曝气时间推移,内波的能量逐渐耗散,波幅逐渐减小,内波有破碎趋势。随曝气量减小,内波的特征参数值的总趋势是先逐渐增大到极值,再逐渐减小。随温度梯度增大,内波周期有减小趋势,波速、波长、波幅则相反。内波特性受温度梯度影响较大。在本中试条件下,相对传统的循环水流混合,内波混合可使消减分层的效率提高25%~60%。     

两种水面边界条件下的内波解及其比较

将基于两层流假定下的两种水面条件内波解进行了对比.通过对自由水面条件下内波色散方程的研究发现,水深、密度比等因素对其表面波模态的影响很小,并在计算中可以近似按照单层流体的情况来处理,而这些因素对内波模态的影响则较大.通过比较自由水面和刚盖假定两种水面边界条件下内波的色散方程,发现刚盖假定的所得到波数偏小,并且海水水深越小、密度跃层越接近海水表面、流体的密度比越小,则误差越大.     

Characteristics of internal-wave and internal-tide deposits and their hydrocarbon potential

The study of internal-wave and internal-tide deposits is a new research field on sedimentology during the last ten years. Deep-water traction currents induced by internal waves and internal tides are developed on the modern sea floor, which can form not only all kinds of small scale and dispersal deepwater traction currents deposits, but also large-scale sediment wave in km-size scale. In this paper, the concepts and features of internal waves and internal tides in oceanography are introduced, and the characteristics, sedimentary sequences, sedimentary microfacies and sedimentation models of internalwave and internal-tide deposits found and the origin of large scale sediment waves in deep sea bottom are summarized. The relationship between internal-wave and internal-tide deposits and petroleum is discussed, and finally internal-wave and internal-tide deposits are shown to be a new potential field for petroleum exploration.     

基于移动式温度链实时监测系统测量内波方法研究

文章介绍了一套移动式温度链实时监测系统。首先,该系统主要由300 m长的动态缆和温度及温深传感器构成,可挂载于海面的移动平台,测量海洋上层的温度结构。其次,系统上搭载了GPS、北斗二合一模块和铱星通信模块,可实时回传数据和位置信息,并通过后端程序实时读取和解析数据。本研究将此系统在南海东沙附近海域进行测试,成功记录了一次内孤立波经过的情况。基于移动式温度链实时监测系统测量内波的方式,简单而有效,对内波的理论研究和实际预警产生重要应用价值。