波浪破碎過(guò)程周期演化特征的試驗(yàn)研究(1)

1、碩士學(xué)位論文波浪破碎過(guò)程周期演化特征的試驗(yàn)研究ExperimentalStudyontheEvolutionCharacteristicsofWavePeriodsofBreakingWaves學(xué)21306199大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海浪要素(如波高、周期)是工程設(shè)計(jì)普遍關(guān)注的重要環(huán)境條件，特別是有效波高和有效周期是至關(guān)重要的設(shè)計(jì)波要素【11。目前，在海洋工程環(huán)境

2、條件推算中盛行利用海浪數(shù)值模式計(jì)算海浪要素，如國(guó)際上流行的數(shù)值模型SWAN、WAVEWATCH可直接給出有效波高及與譜相關(guān)的特征周期，但由此得到的周期值和實(shí)測(cè)值之間往往存在很大的偏差。這種差異主要源于對(duì)影響波浪發(fā)展的各種物理過(guò)程參數(shù)化的不準(zhǔn)確性，波浪破碎就是其中之一，破碎能量損耗是海浪模型能量耗散項(xiàng)中重要的物理機(jī)制。由于波浪破碎是極其復(fù)雜的物理過(guò)程，目前對(duì)此過(guò)程中能量耗散機(jī)制了解仍較少，還有待深入研究，對(duì)破碎過(guò)程周期的變化情況也缺少系統(tǒng)

3、的研究。針對(duì)上述問(wèn)題，本文根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，探討了深水極限波浪破碎及淺水波浪變形破碎過(guò)程特征周期的演化規(guī)律。第二章中，首先給出了極限波浪的生成方法一波能聚焦法，在實(shí)驗(yàn)室二維水槽中生成不同參數(shù)的深水聚焦波和破碎波，研究了聚焦波和破碎波波面的演化特性，重點(diǎn)分析了各種特征周期的演化規(guī)律。另外，還研究了頻譜分布形式、頻率寬度對(duì)周期演化的影響；在第三章中，首先介紹了試驗(yàn)地形設(shè)置，在實(shí)驗(yàn)室水槽中布置一坡度為1“15的斜坡平臺(tái)地形，進(jìn)行規(guī)則波和不規(guī)則波在

4、斜坡平臺(tái)上傳播變形的試驗(yàn)，研究波浪在淺水中傳播變形特征，重點(diǎn)分析各種特征周期的演化規(guī)律，并分析了入射波周期對(duì)波浪周期演化的影響；第四章中，總結(jié)了表征波浪非線(xiàn)性作用及破碎強(qiáng)度的參數(shù)，分析波浪非線(xiàn)性傳播破碎后周期變化率與這些特征參數(shù)的關(guān)系，并通過(guò)最小二乘法擬合給出相應(yīng)的關(guān)系式。本文通過(guò)物理模型試驗(yàn)，對(duì)深水極限波浪破碎、淺水波浪破碎過(guò)程周期的演化特征進(jìn)行了分析，并探討了周期變化率與表征波浪破碎強(qiáng)度或非線(xiàn)性的特征參數(shù)的關(guān)系，研究成果可為海洋工程