基于光学的波浪测量方法在波态研究中的应用

针对大比尺波浪水槽的实验环境特点,提出了基于光学影像系统的波浪测量方法,并将该方法应用于波态研究。其工作原理是:在水槽上边缘俯视拍摄波浪表面和水槽侧壁,依据给定的采样频率完成图像的截取,通过刻度尺标定、图像分割、灰度化、图像平滑滤波、波面识别来获取波面数据,进而进行波态研究,获得波浪在水槽中的空间形态。经实验验证,此方法实现了非接触测量,具有高精度、高灵敏度、高稳定性的特点,在波浪测量与监测方面具有广阔的应用前景。     

船体垂荡运动及环境波高对月池内流体的影响

针对环境波高和船体垂荡运动对月池内流体运动的影响,本文采用CFD与模型试验相结合的方法,以某含月池的深拖母船为研究对象,数值模拟在不同幅值规则波激励下月池内流体自由液面爬升,结果显示,波浪幅值线性增加时,月池内流体液面增加呈非线性。分析船体在波浪中的垂荡运动和船体静水中做不同频率的垂荡简谐运动时月池内流体运动,结果显示船体垂荡运动存在明显双峰特性,且在船体垂荡运动频率为月池内流体共振频率时,月池内流体液面爬升最明显。     

新波浪理论在系留船舶二阶波浪力计算机中的应用研究

通常在计算波浪与结构物相互作用时都采用规则波假定,例如Airy波和Stokes波,波高一般采用实测有效波高,这种方法认为所有的波浪能量都集中在一个波浪频率上,从而忽视了海洋波浪实际的宽谱特征使得计算出的结构物动态响应不具有代表性.该文阐述了新波浪理论(NewWave Theory)的基本概念,介绍了一种新型的极限入射波浪模型,该模型考虑了天然海浪的随机性、潜性和方向性.新建立的波浪模型不仅可以作为恶劣海域海工结构计算时最不利波浪力设计标准,而且可使系留船舶的全向二阶波浪力计算得到极大的简化,节省大量的时间成本.文中还阐述了新波浪理论模型引入到波浪与结构物相互作用水动力计算的方法和步骤.最后对一种萨哈林(Schiehllion)型FPSO在不同方向入射波作用下的平均漂流力进行了计算和讨论.     

不规则波浪在陡坡上非线性传播变形的试验研究

通过试验研究了不规则波浪在一陡坡(1:10)上的传播过程中的非线性特征。为达到研究目的,在试验水槽中以JONSWAP谱为靶谱生成了两组随机波浪。试验结果显示,在坡前常水深区域和坡顶,两种波况下波高分布均符合瑞利分布;但是在变浅区域两种波况的波高分布却不尽相同。应用基于小波变换的二阶相位谱来分析波浪在传播过程中的非线性相位耦合特征,结果表明：随着水深的变浅,波浪的非线性逐渐增强并且参与非线性相互耦合的频率成份也越来越多。通过二阶相位谱发现：随着水深的减小,参与最强的非线性相位耦合频率向高频处移动。另外通过傅立叶频谱、二阶谱以及二阶频谱共同分析陡坡上两组波况下低频波浪的演化情况。     

长江口水文要素时空分布特征

搜集实测资料分析2016—2019年大通站流量、北槽中站流速等长江口水文要素变化特征.结果表明:1)近4年,大通站径流年总量与往年平均值接近,年内最大月均流量出现在7—8月,最小值出现在10月—次年2月.2)北槽高、低潮位和潮差月平均值年内呈单峰型分布,峰值出现在8—10月;3个不同位置测站变化趋势基本一致,南槽东月平...     

基于实测数据的最大波高公式探究

在海岸及海洋防灾减灾以及设计波浪的推算中,最大波高的计算是至关重要的。基于瑞利分布的最大波高公式,不能体现谱宽因素的影响,由该公式得出的理论最大波高要高于实际值。通过分析挪威海10年实测波浪定点观测数据,发现随着谱宽的增加,H_(max)/H_s逐渐减小,并拟合出包含谱宽参数的最大波高公式,简单易用,实用性强。     

三船并排首尾锚泊时港内允许波高的试验研究

目前我国渔港港内锚地允许波高是参照国外规定根据经验确定的,国内缺乏相应研究。以212 k W(275 HP)拖网渔船为代表船型进行三船并排首尾锚泊的物理模型试验,研究不规则波作用下并排渔船的锚泊力及运动量的情况,同时与单船锚泊时的结果进行对比。结果表明:三船并排锚泊时内侧非直接受浪作用的渔船,其拉力和横摇角度均大于最外侧直接受浪作用的渔船;当港内波高较大且周期也较大时,三船并排锚泊比单船锚泊安全性更高些;在本次试验范围内,三船并排首尾双锚锚泊时的允许有效波高比单船允许的波高要偏大,建议取为0.9 m。     

黄渤海风浪气候统计分析

了解掌握黄渤海风浪气候规律和特征,对于海上运输、海域工程施工及港口建设、石油钻井开采、军事和海上生产活动等,均有着重要意义;同时,加强海洋气候的科学研究,提高海浪预报准确率,对于减少海洋气象灾害也有着十分显著的经济和社会效益。