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New version of SWAN model includes the wave diffraction effect which is the main improvement compared with the previous versions.Experimental data collected in the wave basin of the University of Delaware were used to test its performance.Wave heights were compared in the four cases(with different wave energies and directional spreading spectra).The results agreed well with the measurements,especially for the broad directional spectra cases.The effect of wave diffraction was analyzed by switching on/off the corresponding term.By introducing the diffraction term,the distributions of wave height and wave direction were smoothed,especially obvious for the narrow spectrum cases.Compared with the calculations without diffraction,the model with diffraction effect gave better results. 相似文献
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Efficient Generation of Freak Waves in Laboratory 总被引：3，自引：1，他引：3
In the present study,Kriebel's method is improved to generate freak waves in laboratory.The improved method superposes a random wave train with two transient wave trains to simulate freak wave events in a wave tank.The freak waves are more nonlinear than what generated with Kriebel's method of the same energy.It can also generate freak waves to satisfy all the qualifications of the adopted definition with less energy than Kriebel's and can hardly influence the significant wave height. 相似文献
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海岸湿地是近海地区重要的生态系统,由于潮流、波浪尤其是非连续水流与植被的相互作用,导致该海域的水动力环境复杂多变。本文发展了一个深度平均二维波流耦合数学模型,模拟湿地海域波浪和波生沿岸流的运动特性。水动力模型中植物拖曳力作为源项放入动量方程中,在波浪作用量平衡方程增加波能耗散项用于解释水生植物对波浪产生的阻力作用。在动态耦合模型中,波浪模型为潮流模型提供波浪辐射应力、波高、波浪周期等数据信息,潮流模型为波浪模型提供计算的水位和流速,可以达到双向动态耦合。本文发展的波流耦合模型通过三个实验室试验数据加以验证,计算结果和实验数据吻合较好,在波浪、波生流和植物迭加条件下,所建模型能够有效地模拟波浪、沿岸流等不同现象。 相似文献
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波浪作用下沙床中的孔隙水压力响应模型实验研究 总被引：1，自引：1，他引：1
本文介绍了在波浪水槽中进行的波浪作用下沙床中的孔隙水压力量测实验，并给出和分析了部分实验数据，实验中的波浪采用和规则波和不规则波。沙床采用了均质沙床和分层沙床，同时对沙床上有直立墙的模型也进行了实验。 相似文献
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为研究波浪聚焦特性,分析极端波浪的产生机理,采用非静压模型通过数值模拟的方法对波浪聚焦的影响因素进行了详细研究。本文采用SWASH非静压波浪模型,模型垂向均匀分三层以保证足够的色散精度以及非线性精度来高效准确的模拟波浪在变化地形上的传播。研究发现在最大波浪未发生破碎时,波浪在半圆形凸起斜坡浅滩上传播,波浪聚焦是波高增大的最主要原因。初始kR(波数与浅滩半径乘积)值对波浪在该地形上的聚焦特性有着重要影响。初始kR越大,最大波高位置距聚焦地形坡脚的距离越远。当kR在1.4π~4.05π之间时,随着kR的减小,最大相对波高先增大后减小,当kR=2.45π时,最大相对波高达到极大值,可达2.48倍初始波高。 相似文献
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本文结合毛里塔尼亚友谊港下游冲刷模型的试验研究探讨了海岸波浪动床模型的相似律和试验波浪要素的确定。作者推导获得了同时满足波浪作用下岸滩剖面冲淤相似、沿程冲淤部位相似、泥沙起动相似和沉降相似的综合相似比尺公式：λρｓ－ρ＝λ＾１／３ｌ．λ＾１／６Ｄ；λｄ＝（λＤ／λｔ）＾２／３解决了波浪冲刷动床模型的基本相似问题和砂的选砂问题。对于常浪向与强浪向不一致的海岸，作者提出了采用综合考虑波高、波周期（或波 相似文献
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Wave-tide-surge coupled model simulation for Typhoon Maemi 总被引：2，自引：2，他引：2
1 IntroductionThe main reason for coupling the tide and surgehydrodynamic model with a surface wave model canbe found in the physical interactions taking place inthe surface and bottom boundary layers. During thesevere storm conditions such interactions a… 相似文献
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Chen-Yuan CHEN John Rong-Chung HSU Cheng-Wu CHEN Ming-Hung CHENG 《中国海洋工程》2006,20(2):303-313
1.IntroductionIn mathematics and physics,a soliton is a self-reinforcing solitary wave caused by nonlinear ef-fectsinthe medium.Solitons are found in many physical phenomena(Chou and Shih,1996;Chouand Quyang,1999;Chouet al.,2003;Chenet al.,2004;Wang,2004;… 相似文献
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四阶Boussinesq模型验证及非线性精度对数值结果的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
基于 Madsen 和 Sch?ffer(1998)给出的一组四阶 Boussinesq 模型,在非交错网格下基于有限差分法建立了一维数值求解模型.在时间步进上采用三阶 Adams-Bashforth 预报、四阶 Adams-Moulton 校正的格式,模型中引入了内部源项,这更有效地避免造波板二次反射问题.数值模拟了波浪在潜堤上的波浪传播变形,利用 Luth 等(1994)的实验数据来检验本文模型.在模拟 Ohyama 等(1994)的实验时,讨论非线性精度对数值结果的影响,结果表明高阶非线性对数值模拟波浪演变非常重要:非线性精度越高,其对比效果越好. 相似文献
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建立基于四阶完全非线性Boussinesq水波方程的二维波浪传播数值模型。采用Kennedy等提出的涡粘方法模拟波浪破碎。在矩形网格上对控制方程进行离散,采用高精度的数值格式对离散方程进行数值求解。对规则波在具有三维特征地形上的传播过程进行了数值模拟,通过数值模拟结果与实验结果的对比,对所建立的波浪传播模型进行了验证。同时,为了考察非线性对波浪传播的影响,给出和上述模型具有同阶色散性、变浅作用性能但仅具有二阶完全非线性特征的波浪模型的数值结果。通过对比两个模型的数值结果以及实验数据,讨论非线性在波浪传播过程中的作用。研究结果表明,所建立的Boussinesq水波方程在深水范围内不但具有较精确的色散性和变浅作用性能,而且具有四阶完全非线性特征,适合模拟波浪在近岸水域的非线性运动。 相似文献
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1 .IntroductionUnder the influence of surface waves ,sandripples often appear on beaches . Whenthe amplitudeof water oscillationis sufficientlylarge ,vortices are formed onthe lee of every sand ripple crest . A-mongthese vortices ,the most important are t… 相似文献
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A New Maximum Entropy Probability Function for the Surface Elevation of Nonlinear Sea Waves 总被引：9，自引：3，他引：9
Based on the maximum entropy principle a new probability density function （PDF） f（x） for the surface elevation of nonlinear sea waves, X, is derived through performing a coordinate transform of X and solving a variation problem subject to three constraint conditions of f（ x ）. Compared with the maximum entropy PDFs presented previously, the new PDF has the following merits： （1） it has four parameters to be determined and hence can give more refined fit to observed data and has wider suitability for nonlinear waves in different conditions; （2） these parameters are expressed in terms of distribution moments of X in a relatively simple form and hence are easy to be determined from observed data; （3） the PDF is free of the restriction of weak nonlinearity and possible to be used for sea waves in complicated conditions, such as those in shallow waters with complicated topography; and （4） the PDF is simple in form and hence convenient for theoretical and practical uses. l.aboratory wind-wave experiments have been conducted to test the competence of the new PDF for the surface elevation of nonlinear waves. The experimental results manifest that the new PDF gives somewhat better fit to the laboratory wind-wave data than the well-known Gram-Charlier PDF and beta PDF. 相似文献
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A series of hydraulic model tests with horizontal movable seabed under regular wave actions have been carried out to investigate the dynamic interactions between water waves and seabed soil. Seabed dynamic stresses from experiments are, tound to differ from theoretical resuhs. The response of p0 in permeable seabed has a small decay and phase shift to the nonlinear wave actions, and the dynamic stresses, σs/p0, σh/p0 and u/p0, contain different phase shift characteristics. Such phenomena will strongly affect the dynamic stress path in seabed. If the phase shifts of σs. and σh are neglected, the stress path will become a straight line; otherwise, it will become an elliptical curve. In phase shift cases, the long axis of the p - q diagram will be shortened when the depth increases, and the short axis will become longer when the phase shift increases. For the p＇ - q＇ diagram, the larger the phase lag of u, the longer the short axis. Relative results offer useful information for the analysis of seabed stability. 相似文献
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改进的系列模型延伸法及其在航道淤积研究中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
对系列模型延伸法的改进主要有两点,一是以无因次的综合参数取代单一的几何参数做自变量;二是可以用一个模型的不同实验结果进行延伸而得到原体的有关主变量. 本文对改进的系列模型的设计原则及无因次综合参数的选取做了理论上的论证和探讨,并以航道淤积为例,阐述了如何利用该延伸法解决海岸泥沙运动的研究课题.结果是令人满意的. 相似文献
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闽中近岸西北行路径台风浪波向特征 总被引：1，自引：0，他引：1
台风浪的研究对于船舶航行、避风以及港口、海洋和近岸建筑物的安全有着重要的现实意义。本文基于考虑波浪折射、底部损耗及波浪破碎等的波谱模型,在充分考虑风能量输入、白帽耗散、波浪破碎以及波-波间的非线性相互作用等物理过程后,对在福建省中部登陆的0513号"泰利"、0709号"圣帕"和0808号"凤凰"台风引起的台风浪过程进行了数值模拟计算。计算结果与实测数据相吻合,并总结出闽中近岸西北行路径台风浪的波向变化规律。为近岸海域船舶航行和港口工程防灾减灾提供了较为重要的参考依据。 相似文献