直立式防波堤基底波浪渗流压力解析解

直立式防波堤的波浪荷载除了来自波浪场中的作用力外,还有海床渗流引起的波浪渗流力的作用,后者也是不容忽视的环境因素之一。本文对无限厚度可渗可压缩海床情况,给出了直立式防波堤下海床中波浪渗流压力的封闭形式的解析解,进而可以给出作用在防波堤基底上的浮托力和倾覆力矩。分析中考虑了土介质变形和孔隙水压缩性,渗流压力的控制方程为P=C_8P/t。海底面上的波浪压力采用了线性波浪理论的结果。     

不规则波辐射应力的精确解与近似解

波浪辐射应力是波生沿岸流乃至近岸流的主要驱动力。波浪辐射应力的计算将直接关系到沿岸流的大小及其水动力特性。不规则波相对规则波更能反应实际海洋中的波浪运动,因此不规则波作用下辐射应力的计算将更能体现实际沿岸流中的波浪驱动力。通过推导给出不规则波辐射应力计算的精确解与近似解,并对两种计算方法进行了分析比较,在此基础上进一步用波生沿岸流试验结果对近似计算方法中的波能计算进行了验证。结果表明窄谱情况下,不规则波辐射应力的近似计算方法已有较好的精度,可节省大量的计算时间,从而提高计算效率,但精确计算方法更能准确反应各时刻各位置辐射应力的波动状况。     

实验室尺度下海岸水底地形线性不稳定性分析

采用地形线性不稳定理论对实验室尺度下的平坡地形、下凹地形和沙坝地形三种海岸水底地形进行了不稳定性分析,讨论了不同海岸地形形态可能发生的不稳定性所导致的海岸地貌形态,以及在实验室条件下实现这类地形不稳定性演化的可能性。研究中波浪为正向入射,考虑了不同波高和周期对于海岸地形不稳定性增长率和波长的影响,并给出了相应的地形不稳定模式的特征,包括沿岸波长、增长率和e折叠时间,以及对应的地形形态,后者对平坡和下凹地形表现为横向沙坝,对沙坝地形表现为大波高时的裂流沟槽系统和小波高时的韵律型海岸。     

沙坝海岸输沙特征试验研究

为了研究沙坝海岸波浪系列中波高变化对悬移质输沙率、推移质输沙率和净输沙率的影响,进行了不同坡度海岸上规则波和不同调制系数波群作用下沙坝泥沙运动的试验。通过地形仪测量的不同时刻海岸剖面得到了净输沙率,通过浊度仪测量了悬移质在沙坝坝峰和沙坝前后位置处的垂向分布。根据试验结果讨论了波高变化对沙坝海岸泥沙运动的影响,包括:沙坝运动的瞬时速度大小和方向与沙坝峰处瞬时净输沙率大小和方向的关系;不同调制系数所导致的泥沙输沙率和沙坝运动瞬时速度的大小和方向;影响悬移质浓度水深平均值的各种因素。     

基于波能守恒方程模拟近岸波流场

基于波能守恒方程对平直斜坡上近岸波浪场以及近岸波浪斜向入射破碎后所产生的沿岸流场进行数值模拟.鉴于平直斜坡地形较简单,便于简单计算,利用基于波能守恒方程建立的波浪场数学模型计算得到波高的变化,从而利用Longuet-Higgins计算辐射应力.在此基础上,利用近岸波流场数学模型对实验波况下的波流场进行模拟,并将数值模拟结果与实验结果进行比较.结果表明,该模型可以很好地模拟近岸波流场.     

沿岸流的实验研究

本文研究了缓坡海岸（坡度为1：100和1：40）沿岸流及波浪增减水的模型实验。讨论了沿岸流和波浪增减水的模型实验。讨论了沿岸流和波浪增减水的模型实验方法，给出了沿岸流，波浪增减水和波高沿海岸剖面的分布。     

VOF方法模拟波浪槽中二维非线性波

造波板运动生成非线性波问题是研究物体与波浪非线性相互作用的典型例子。本文研究了用ＶＯＦ方法模拟波浪水槽生成非线性波（孤立波和椭圆余弦波）的问题，为实现造波板在计算中可以做穿越网格的大幅值运动，本文采用在压力迭代中调整造波板邻近单元中压力来满足造波板上流体运动条件。对开路边界条件和自由表面与物面交点处边界条件也提出了处理方法，计算结果与实验结果和解析结果进行了对比。     

融合MATLAB和SURFER的三维地形自动可视化处理

实际工程中会形成大量的以数据库形式存储的数据,如何有效地处理这些数据并对其快速实现可视化具有重要的实际应用价值。通过MATLAB直接对数据库数据进行查询、调用等操作,快速得到所需的格式化数据,借助SURFER强大的插值功能和对图形的精细化控制及其自动化技术,可快速、批量地得到经精确参数控制的地形等高线图和三维地形图,并在此基础上制作完成了三维地形图的动态显示及其随时间变化过程的视频动画。主要特色和创新在于：第一,有效地融合数据库、MATLAB和SURFER,实现自动化、批量化绘图,避免了逐个转换数据绘图所带来的大量重复性、低效率且易出错的工作;第二,以视频动画的方式全方位地展现了三维地形及其变化过程。     

考虑波浪作用的油船极限靠泊条件

介绍了采用两种能量法计算靠泊过程中油船对护舷碰撞荷载：一种是按照我国港口荷载规范中公式，另一种是按照国际航运会议委员会推荐公式。计算中考虑了波浪对油船运动的影响，克服了以往没有考虑这一影响的不足。计算针对某一海洋平台进行，给出了油船极限靠泊条件，可为油船靠油时确定在风和水流及拖船作用下油船靠泊速度提供依据。     

近似到O(μ2)阶完全非线性的Boussinesq水波方程

为了获得具有更优性能的波浪传播数学模型,对一组近似到O(μ2)阶完全非线性的Boussinesq方程进行了改进,加强过程保留高阶非线性项,改进后的方程色散性能和非线性性能均有提高.该方程可以简化为多个以水深平均速度表达的二阶Boussinesq类水波方程.理论分析了加强对方程二阶非线性和三阶非线性的影响,并将其同传统加强方式进行了比较,结果表明,含高阶非线性项的加强方式得到的方程性能更好.基于该方程,在非交错网格下建立了基于有限差分方法的高精度数值模型.利用数值模型模拟波浪在潜堤上的传播变形,探讨了2种不同加强方式以及非线性对数值结果的影响,结果表明,加强过程保留高阶非线性的方程模拟结果更佳.