双色波作用下港池长周期波浪模拟研究

防波堤对长周期波浪的掩护较差,长周期波浪容易直接侵袭港内,恶化港内作业条件。依托物理模型试验结果,基于BW数值模型研究双色波作用下港池长周期波浪产生机制。对BW数值模型进行验证,模型与试验结果吻合良好。在频率分别为f₁和f₂的双色波作用下,波浪间发生非线性作用产生Δf、2f₁-f₂、2f₂-f₁、2f₁、f₁+f₂、2f₂等频率的波浪,当产生的长周期波浪Δf与港口自振频率趋于一致时,长周期波浪波高被港池捕捉发生共振而放大。随着双色波入射波高、调谐率的增加,波浪之间的非线性作用增强,长周期波高显著增大。     

土质岸坡复合水力侵蚀模型试验研究

三峡库区消落带周期性干湿变化引起岸坡水土流失,导致部分土体裸露,植被覆盖较少,生态修复困难。在外部降雨及波浪的共同作用下,消落带岸坡表层土体受冲刷掏蚀,侵蚀加剧,土壤流失加重。以三峡库区消落带土质岸坡为研究对象,分析降雨和波浪复合作用下的侵蚀权重,研究特拉锚垫结构在复合侵蚀作用下的防护性能。试验结果表明：波浪因子和降雨因子平均侵蚀比重分别为71.23%、49.56%,复合水力侵蚀中波浪为主要侵蚀因素。特拉锚垫具有较好的抗侵蚀性,在复合水力侵蚀中可平均减小约65.2%的土壤流失量,加入石笼网结构后可提升约20%的抗侵蚀。对类似土体侵蚀分析与护岸结构的选择具有指导意义。     

直立堤前stem波的分布规律及对工程的影响*

当波浪沿直立堤以小于某临界角度入射时,将形成沿堤增长的stem波,目前国内外对stem波的研究较少且停留在理论阶段。以某直立堤台风破坏复演的物模试验为例,结合国内外研究成果,对stem波的产生条件、特征以及对工程的影响进行探讨。结果表明：1）stem波的波高和波宽均在沿堤传播中逐渐增大,沿堤比波高的增长呈现前快后慢的特点;2）不同入射波高和波向对于stem波的特征影响较大,详细的规律仍待进一步研究;3）stem波可对工程中直立堤造成蛇行破坏或对端部斜坡衔接段造成破坏,工程规划和结构选型应避免类似布置,宜采用三维物理模型试验验证stem波作用下结构的安全性。目前行业规范未涉及stem波相关内容,本研究成果可为工程设计提供参考     

复杂航区的安全操作

介绍船舶在能见度不良情况下、海船进江、狭水道中、港内航行、在掉头水域等各种复杂航区安全操作的注意要点。     

波高取值对斜坡堤胸墙结构设计影响的探讨

斜坡堤堤顶设胸墙是常用的防浪结构型式，在已建的工程中胸墙顶高程一般定在不低于设计高水位以上1．0倍设计波高处，而交通部1998年发布的《防波堤设计与施工规范》JTJ298－98对于设计波高值注释的不明确给设计带来一定的困惑，本文通过波浪断面模型试验结果，分析波高取值对胸墙结构设计的影响，并提出有关计算参数的建议。     

海上结构物周围波高的数值模拟

边界元法作为一种高效的数值方法,凭借其自身的优势,已经在土木工程和海洋工程等许多领域得到了广泛的应用.在对海上结构物的设计过程中,可以采用边界元法对同一结构物的不同设计方案进行数值模拟,对所得的计算结果进行比较、分析,根据工程的实际要求最终选择一个合理的结构型式.在波浪高度的模拟中,由于积分方程的准奇异性,直接计算往往产生很大的计算误差.本文应用单元细分方法解决了准奇异积分的问题,对物体周围的波高计算,可以得到高精度的计算结果.应用该方法本文计算了固定在水中的均匀直立圆柱周围的波高分布,与解析解吻合得很好,验证了计算程序的正确性.接着计算了不同截面型式圆柱周围的波高分布,比较了相同特征尺度、不同型式的柱状结构物对附近波高分布的影响.     

斜坡堤堤后次生波高试验与计算

根据斜坡堤模型试验结果,给出拟合公式。再采用拟合公式、现有规范公式和研究者给出的经验公式,对斜坡堤不同堤顶高程下越浪产生的堤后次生波高值进行计算。对比计算结果与试验结果,可知拟合公式与试验结果最为接近;分析其他公式计算结果不吻合的原因。结果可为其他允许越浪斜坡堤在堤顶高程设计时的堤后次生波高计算和模型试验提供参考。     

基于仿真技术的集装箱海港港内锚地设置对航道通过能力的影响

通过分析沿海集装箱港区单向航道船舶进出港作业流程,提出航道资源有限时可通过建设港内锚地以提高航道通过能力的思路。基于计算机仿真技术,建立拥有港内锚地的沿海集装箱港区船舶航行作业系统仿真模型,研究港内锚地的锚位数对航道通过能力的影响。仿真结果表明:港内锚地锚位数与航道通过能力服从多项式的函数关系,且存在极值;在该极值范围内,建设港内锚地对提高航道通过能力效果显著,但当锚位数超过极值后航道通过能力将不再随锚位数的增加而增加;因而该极值可为确定港内锚地的建设容量提供参考。     

日本浮标站台风浪波高与风速等参数的统计分析

本文用日本气象厅浮标站于1974年至1996年期间在台风作用下所测得的4000余条含有风与浪等要素资料进行分类统计，给出了估算台风下波高、风速与台风特征参数关系的直接统计结果。进而对最严重的两类台风浪波高与相应的风速等参数间关系用回归分析法和无因次化分析法作探讨，提出了两种估算台风浪波高的实用方法，并用实测检验了后一种方法，基本符合。     

带自由面船体绕流场数值模拟

采用CFD技术模拟带自由表面船体周围粘性流场,自由表面采用VOF法进行处理.将计算结果与经验公式估算结果和模型试验结果进行比较,给出阻力系数、波高等计算结果,较好地反映了船体兴波情况.