低頻波傳播與波浪阻隔的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在海上，水流是很常見(jiàn)的，并且在河口海岸地區(qū)特別明顯，它們對(duì)波浪運(yùn)動(dòng)有很大影響。因此研究波浪在水流存在時(shí)的傳播變形是很有理論意義和實(shí)用價(jià)值的。本文通過(guò)物理模型實(shí)驗(yàn)，從兩個(gè)部分研究了這一現(xiàn)象。 近岸低頻波浪通常是指海洋中頻率在0.004～0.04Hz的波浪，它對(duì)海岸泥沙輸運(yùn)、港內(nèi)波浪和系泊船運(yùn)動(dòng)都有重要的作用。本文在概述了近岸低頻波浪相關(guān)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，歸納了低頻波浪分離的三種方法：陣列法、共置法以及二階譜分析法，并討論了低頻波的互相

2、關(guān)分析。接著實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了純波以及波流相互作用下，不同主波波幅、波群頻率和調(diào)諧率的雙色波群在緩坡上產(chǎn)生的低頻波浪。實(shí)驗(yàn)中利用二階信號(hào)造波，一定程度上抑制了水槽中偽自由波的產(chǎn)生，并布置較多的浪高儀，獲得了空間上有較高分辨率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。采用陣列法分離了低頻波浪，并針對(duì)入射約束長(zhǎng)波進(jìn)行研究。純波時(shí)，約束長(zhǎng)波的波幅沿緩坡按h-5/2變淺增大，同時(shí)與短波群之間的相位差也在變化，這主要是因?yàn)槎唛g存在著能量的傳遞。加入水流后，逆流使得生成的約束長(zhǎng)波幅值

3、增大，且隨流速的加強(qiáng)而增大，在波群破碎后則會(huì)由于部分釋放而減小。但對(duì)于順流，完全調(diào)諧波群時(shí)，約束長(zhǎng)波幅值是增大的；而弱調(diào)諧率時(shí)是減小的。為此應(yīng)用基于小波變換的二階譜方法，分析了這可能與約束長(zhǎng)波和其它波浪成份之間非線性作用的強(qiáng)弱有關(guān)。 另外就波浪在強(qiáng)逆流作用下的阻隔現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)于規(guī)則波浪，給出了不同波況下的波高和周期沿水槽的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，波浪的頻率越低，所需的阻隔流速越強(qiáng)；波幅離散對(duì)阻隔的影響很大，不能被忽略；對(duì)于較