基于小波和考慮底摩擦不穩(wěn)定理論對(duì)沿岸流不穩(wěn)定時(shí)空變化及模式研究.pdf

1、近海岸區(qū)域及海岸帶是受環(huán)境影響較為嚴(yán)重的地區(qū)，這是因?yàn)椴ɡ说难莼捌扑闀?huì)導(dǎo)致沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律十分的復(fù)雜，會(huì)影響到沿岸上污染物復(fù)雜的擴(kuò)散規(guī)律。自從人們發(fā)現(xiàn)沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)以來(lái)，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)及其現(xiàn)象進(jìn)行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)對(duì)近海岸區(qū)域污染物及沉積物輸移的研究有著重要的意義，深入了解沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的理論可以使我們更好的處理近海岸區(qū)域的復(fù)雜問(wèn)題。
　　為了更加直接、清晰、全面的認(rèn)識(shí)沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的

2、特性，本文主要利用小波分析方法和考慮底摩擦的沿岸流不穩(wěn)定模型來(lái)研究其時(shí)空變化特性和沿岸流不穩(wěn)定模式變化。
　　首先，采用小波方法對(duì)不規(guī)則波致沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)空變化進(jìn)行研究。利用小波方法得到流速時(shí)間歷程的小波譜，通過(guò)對(duì)小波譜的分析研究沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的時(shí)空變化，詳細(xì)分析了平直斜坡上、兩種坡度下沿岸及垂直岸方向的沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)空變化特征及其和邊緣波的相互聯(lián)系和影響。
　　其次，通過(guò)建立考慮底摩擦的不穩(wěn)定模型，根據(jù)所給出的沿

3、岸流單峰速度剖面（n=3和n=6）和地形數(shù)值計(jì)算出在平直斜坡上、坡度為1∶100條件下，不同底摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)的沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的增長(zhǎng)率、傳播速度隨波數(shù)的變化情況和擾動(dòng)速度隨岸線距離的分布。
　　最后，在給定了沙壩地形坡度為1∶40和1∶100條件下，模擬出了雙峰速度剖面，利用沿岸流線性不穩(wěn)定模型計(jì)算得出這兩種坡度情況下沿岸流不穩(wěn)定增長(zhǎng)率、傳播速度隨波數(shù)的變化情況和沿岸流擾動(dòng)速度隨岸線距離的分布。
　　通過(guò)小波分析對(duì)沿岸流不穩(wěn)定

4、運(yùn)動(dòng)時(shí)空變化特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生后會(huì)出現(xiàn)連續(xù)性現(xiàn)象，并且不會(huì)與低頻波以及其他形式的低頻波有能量上的交換;沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的波動(dòng)在沿岸方向相比垂直岸方向的波動(dòng)能量顯得更強(qiáng)烈;沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)隨岸線距離的增加會(huì)提前產(chǎn)生能量;坡度的增大會(huì)使沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)在沿岸和垂直岸方向上的作用變得更強(qiáng);邊緣波可以和沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)同時(shí)在垂直岸線方向和沿岸方向存在;相同條件下沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)具有一定的可重現(xiàn)性。在平直斜坡上、兩種速度剖

5、面并考慮底摩擦的沿岸流不穩(wěn)定增長(zhǎng)率的研究結(jié)果表明，底摩擦?xí)绊懷匕读鞑环€(wěn)定運(yùn)動(dòng)，底摩擦系數(shù)越大沿岸流不穩(wěn)定增長(zhǎng)率越小;在兩種速度剖面下，不同底摩擦系數(shù)下的增長(zhǎng)率極值對(duì)應(yīng)的波數(shù)是固定不變的;對(duì)沿岸流不穩(wěn)定模型數(shù)值計(jì)算出的擾動(dòng)速度進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)有無(wú)底摩擦情況下兩種速度剖面所對(duì)應(yīng)的沿岸流擾動(dòng)速度都呈現(xiàn)出周期性波動(dòng)。通過(guò)對(duì)文中六種雙峰速度剖面、沙壩地形坡度1∶40和1∶100條件下沿岸流不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)增長(zhǎng)率變化情況的研究，表明有無(wú)底摩擦情況下的沿