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非结构化网格下近岸波生流数值模拟 总被引：5，自引：2，他引：3
波浪破碎产生的近岸流是近岸海域关键的水动力因素之一。基于近岸波浪的椭圆型缓坡方程和二维近岸波生流方程,建立了非结构化网格下近岸波浪破碎形成的近岸流数值模型。数值模型中,在空间上采用有限体积法进行数值离散,在时间上采用欧拉向前格式数值离散。数值计算结果表明,该数值模型可以有效地模拟近岸波浪破碎产生的近岸流。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(Z1)
通过ABAQUS建立海上风电单桩基础的数值模型,并与室内模型桩试验的结果作对比,验证模型的可靠性。根据实际桩土参数建立数值模型,并对桩土模型施加循环波浪荷载,分析波浪荷载作用下桩周土体的水平应力和水平位移随时间的变化特性,以及土体水平位移在空间分布上的差异。结果表明在波浪荷载作用下桩周土体的水平应力和水平位移在一定范围内循环波动,且极端海况下土体所受的扰动远大于正常海况下土体所受扰动。海床表面桩周土体在距桩体10 m范围内受桩体影响显著,竖直方向上桩身以泥面以下大约2/3桩身入土深度处的一点为基点做循环摆动,且这一旋转基点的位置与波浪力的大小无关。 相似文献
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大直径单桩基础是海上风电应用广泛的一种基础形式,严格控制桩基泥面处的位移是保证基础稳定和风机安全运营的关键因素.通过数值方法建立了单桩—海床的三维模型,将可以描述海洋砂土超固结性和结构性的弹塑性本构模型通过UMAT子程序嵌入有限元软件ABAQUS中,桩基承受的波浪荷载通过Morison方程进行计算模拟.针对无波浪荷载、仅作用于海床的波浪荷载、同时作用于桩基和海床的波浪荷载三种情况,分析了海床土的动力响应以及桩基的水平位移之间的差异,探讨了海床土体参数对桩基水平变形的影响.研究结果表明海床土体液化会导致桩基水平变形增加,海床土渗透性、超固结性、结构性对桩基水平位移影响显著,研究成果可为海上风电单桩基础的设计与运维提供参考. 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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为了研究斜向入射波浪,基于三维不可压缩两相流模型,开发了一套圆形数值波浪水池数值模型。在圆形波浪水池中,通过源项造波法成功生成了任意入射方向的波浪,并且利用人工摩擦项模拟阻尼区以数值耗散反射波浪。模型基于嵌入式多块网格体系,采用FVM法(finite volume method)离散Navier-Stokes方程,VOF法(volume of fluid)追踪自由水面。试验结果表明,斜向入射波浪的模拟结果与理论值基本一致,圆形波浪水池在模拟斜向入射波浪时,有效区域的面积较传统波浪水池显著增大,而且有效区域受波浪入射角度的影响也较小。同时,通过叠加多列斜向入射波浪,模拟出了多向交叉波列,并通过与理论结果对比,发现其具有较高的精度。 相似文献
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连云港海域极值波高统计资料年限初探 总被引：1，自引：0，他引：1
利用连云港1960-2011年连续51 a长期波浪资料,针对不同资料年限共分41组情况,结合适用本海域的年N大波法(N=8)与三参数Weibull分布函数的最优组合方式,进行设计波高计算与比较分析,得到更优资料年限,以及满足精度要求的最少年限等结论。结果表明:在连云港海域,对于中长期资料年限,19~30 a结果相对稳定可靠,对于长期资料年限,47 a以上更为合理,结果可信。同时给出计算百年一遇重现期时47 a以上资料较为合理,五十年一遇重现期时19~30 a较为合适,最少也得19~22 a,二十年一遇重现期时至少需要15~18 a。 相似文献
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通过对一波控中等潮差海湾切线段 16个月海滩剖面数据,采用 EOF 分析提取了占数据总方差 91. 32 % 的前 3个空
间特征函数研究海滩剖面空间变化。结果发现第一空间特征函数指示了滩肩顶至碎波带海滩剖面变动逐渐增强的特征,是海
滩剖面变化的主要模式;第二空间特征函数指示了滩肩形成与消亡;第三空间特征函数指示了大潮高潮位的巨型滩角的存
在。通过对 EOF 分析得到的时间特征函数作连续功率谱分析,反映该海滩剖面波能在大小潮汐约半月潮周期、近塑望月潮
频率周期和大小潮汐约 2个月潮周期内对这些空间过程的控制,体现了这一波控中等潮差海岸近岸区,叠加在周期性潮汐之
上的波浪是海滩演变的主要动力因素,这在以前的研究中所忽略。 相似文献
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为充分挖掘多维海洋数据中的隐藏信息,提出一种基于数据相似度的多维数据交互式集成可视化方法。引入平行坐
标作为交互工具,以颜色条带表示用户感兴趣数据集;设计一种迭代式 al pha颜色混合方法,对条带重叠区域的颜色进行处
理以实现相关信息的有效表征;引入数据相似度概念并给出形式化定义,通过颜色空间 RGB 与 HSL 之间的相互转换,改变
混合色亮度实现其区别表征。实验结果表明,基于数据相似度的多维数据集成可视化方法不仅能够将多个相关数据集以集成
的方式同时展现,并且还对各组交互数据集的相似度进行了区分表征,细化了信息展现层次,有效提高了可视化结果的信息
承载量。 相似文献
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依据象山港佛渡水道、牛鼻山水道和狭湾口的实测水文资料,分析3个潮汐通道的潮汐、潮流分布特征及其差异性;建立该水域潮流数值模型,探讨各水道及其交汇处的流场变化特征和影响影响分析。结果显示,狭湾内的涨落潮流主要通过牛鼻山水道受外海潮波的影响,仅在涨落潮流的起始阶段经佛渡水道与崎头洋存在水体交换;牛鼻山水道涨落潮流主要受外海潮波的控制;崎头洋落潮流与外海涨潮流在佛渡水道的交替变化,决定了佛渡水道涨落潮流的方向。佛渡水道涨潮流为东北向,落潮流为西南向。崎头洋通过佛渡水道与象山港进行水体交换,象山港涨、落潮流除了与外海进行水交换外,还受到杭州湾涨、落潮流的影响,有助于对舟山群岛南侧潮波以及杭州湾与外海水体交换的研究。 相似文献
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利用遥感和GIS技术获取了1990-2010年3期南海周边国家不同类型海岸线的时空分布,对近20年来南海周边国家海岸线时空变化特征进行了分析研究。结论如下:(1)南海周边国家岸线人工化趋势明显,自然的生物岸线(主要是红树林)和基岩岸线消失显著。除中国和新加坡外,总体开发强度尚处于初级阶段;(2)研究区大部分区域岸线受人为开发因素影响显著,空间位置以向海推进为主,平均推进速度为8.09 m/a。而湄公河口、泰国湾以及印度尼西亚西北部等区域由于海水的侵蚀作用,向陆后退趋势明显,平均后退速度为5.96 m/a;(3)研究区各个国家海岸线长度变化不一,反映各国对海岸线的开发强度和阶段不同,其中,新加坡岸线开发强度最高,菲律宾和柬埔寨处于简单的海岸开发阶段;(4)中国、新加坡和文莱对其海岸带的开发主要集中在2000年前,而2000年后海岸开发强度有所减弱,其他国家对海岸带的开发主要集中在2000年后,尤其是越南、泰国、马来西亚、印度尼西亚比较明显,而菲律宾对海岸带的开发强度最弱,说明南海周边国家沿海区域经济发展的不均衡性。 相似文献
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闽浙近岸海域赤潮暴发前后海水营养盐特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
依据 2013年 4月 24日-5月 23日闽浙沿岸赤潮暴发前后 4个航次的现场调查数据,分析了该海域各项溶解无机态
营养盐的浓度及分布特征,并对其与赤潮的关系进行了初步探讨。结果显示,调查海域春季 DI N、PO 4 -P 和 Si O 3 -Si的平均
浓度分别为 （16. 62依8. 62 ）滋mol / L、 （0. 75依0. 33 ）滋mol / L和 （19. 91依10. 30 ）滋mol / L,氮和磷的平均浓度均超过国家一类海水水质标
准。营养盐的分布特征整体上表现出由近岸向外海逐渐降低的趋势,高值区出现在飞云江口和闽江口等近海海域,赤潮暴发
后,整个调查海域各项营养盐分布表现出北低南高的特点。赤潮区域 DI N 和 PO 4 -P 浓度随着赤潮的发生、发展呈持续下降
的趋势,低氮磷比不利于东海原甲藻 （ Pr or ocent r um donghai ens e ） 的生长。水文跃层、生物作用、陆源输入及台湾暖流等是
影响春季 FA 断面营养盐分布的主要因素。 相似文献
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以连云港海岸带土地利用变化为研究对象,通过 GI S空间分析、TM 和 ETM 卫星遥感影像判读解译、土地利用图斑
提取、数理统计分析和生态足迹分析等技术,研究连云港海岸带 1987-2012年 4个时间段土地利用变化特点及其生态足迹和
生态承载力数值。研究结果表明：生态足迹和生态承载力是一种有效的海岸带土地利用变化生态环境效应定量计算方法,计
算显示,在 1987-2012年期间,占主要地位的土地利用类型是海域、盐场、建筑用地和耕地;近二十多年,耕地和建设用地
变化幅度大,耕地面积逐年减少,建设用地面积快速增大;同时,研究区生态足迹已逐渐超出自然生态系统生态承载力阈
值,两者之间矛盾日益明显,生态环境已趋于不安全状态,须尽快调整海岸带土地利用模式,使之可持续发展。 相似文献