工程海域波浪特征分析方法比较     

王科华  任赵飞  周智鹏  李伟仪 《海洋工程》2022,40(3):149-158

通过选取两个典型海外工程项目案例,分别采用波浪特征参数法和波浪谱法对工程海域波浪条件进行分析,并比较这两种方法在作业波浪条件、波浪特征认知程度上的差异,以及对海港水域平面布置产生的影响。对于波浪能量在频域及方向上存在多峰谱情况的海域,基于全谱的波浪特征参数系列数据有可能出现以下两种情况:1)主峰波向掩盖次峰波向;2)主峰波向错配次峰周期。对于上述两种情况,若仅采用波浪特征参数法对工程海域作业波浪条件进行分析,并指导海港水域平面布置,则极可能忽略或误判个别敏感波向、关键频域段的部分波浪能量,从而误导设计,为后续项目运营埋下隐患。对于以上情形,宜采用波浪谱法深入分析工程海域波浪能量在整个频域及各个方向上的详细分布及构成,并对关键波向、关键频域段的波浪能量进行量化,评估其对海港水域平面布置的影响,从而最大程度地避免由于波浪输入条件误判带来的风险。  相似文献   

斜坡堤护面块体安放过程及稳定性数值模拟     

李绍武  王家汉  柳叶 《海洋工程》2022,40(2):1-14,66

利用基于光滑粒子流体动力学(SPH)数值方法的开源软件DualSPHysics进行数值试验,模拟斜坡式防波堤上扭王字护面块体的安放过程,研究护面块体的稳定性。首先以DualSPHysics为平台开发了护面块体的安放功能模块,并对护面块体的安放效果进行评价,实现了按指定安放密度进行块体安放。块体安放完成后,在数值波浪水槽中研究护面块体在规则波作用下的运动及受力响应,并分析护面块体失稳的典型形式和失稳标准,通过系统化的参数分析,探讨波浪要素及块体安放等因素对块体稳定性的影响。结果表明,扭王字块体稳定性系数的取值范围为21.64~26.20,是规范推荐值的1.5倍左右。块体鼻轴方向的相对位置主要影响单个块体的上举脱出失稳,鼻轴方向在坡面上赤平投影图越分散,护面块体层整体上越稳定。坡面坡度变缓时,护面块体层整体下滑趋势减弱,但更易发生上举脱出失稳;单个块体缺失会加大周围块体的上举失稳概率。  相似文献   

半潮堤前的反射形态与时均流速场分析     

徐展  王文进  蒋学炼  杨伟超  刘俊涛 《海洋工程》2022,40(3):75-82

采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。  相似文献   

环抱式防波堤口门航道横流三维特性研究          下载免费PDF全文

张玮  李泽  刘燃  钱伟 《海洋工程》2014,32(1):91-98

环抱式防波堤口门易出现较大横流,且三维特性明显。针对连云港主港区深水航道,建立三维潮流数学模型,并用现场航槽实测资料进行验证,在此基础上计算分析了不同潮差条件下口门段进港航道横流的三维特性。研究结果表明:最大横流约出现在高潮位前1.5 h,自表层至底层相继出现,且表、底层出现时刻仅相差0.5 h;因航道边坡较小,最大横流时未见水流分离现象,航槽底部没有反向流;各层最大横流值均与涨潮潮差有关,且相关程度高;航道内最大横流垂向分布梯度随潮差增加略有增大。  相似文献   

圆弧板透空式防波堤消波性能试验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

潘春昌  王国玉  任冰  王永学 《海洋工程》2014,32(4):33-40

提出了一种由多层圆弧板组成的新型透空式防波堤结构,并对其在二维规则波浪作用下的消波性能进行了物理模型试验研究。在不同入射波高条件下,对圆弧板和水平板透空结构的消波性能进行了比较分析,探讨了圆弧板间距和层数对圆弧板透空式结构消波性能的影响。研究结果表明,圆弧板透空式结构的消波效果优于水平板式透空结构,在相对宽度为0.2时,可以使透射系数达0.5以下。随着圆弧板间距从0.15 m减小到0.05 m时,消波效果逐步提升,而圆弧板的层数对结构的消波性能也有一定影响。  相似文献   

带丁坝型半封闭矩形海湾中M_2分潮潮波和潮流特性分析     

钱学生  陈永平  张长宽 《海洋学报》2014,36(9):37-44

将黄渤海海域概化为矩形海湾,山东半岛概化为垂直于海岸的巨型丁坝,形成一个带丁坝型半封闭矩形海湾。利用DELFT3D-FLOW计算模块在上述海湾中进行了M2分潮数值模拟,对其无潮点和辐射状潮流场的特性进行了分析。研究发现:考虑科氏力影响和巨型丁坝反射作用,坝前形成了明显的无潮点,但在等水深条件下并未形成辐射状潮流场,而叠加上倾斜海底地形后其得以形成;无潮点和辐射状潮流场顶端位置受水深影响明显,随着平均水深的增大,无潮点将向湾口和湾中轴线方向偏移,而辐射状潮流场顶端则向湾口方向偏移。研究结果有助于加深对带丁坝型半封闭矩形海湾中驻潮波系统形成机制和动力特性的理解和认识。  相似文献   

基于PIV技术不同形式防波堤周围涡旋场特性研究(英文)     

郄禄文  夏乾  张翔  蒋学炼 《海洋通报(英文版)》2014,(2)

深水防波堤周围流场存在复杂的紊动变化,防波堤较容易发生失效破坏。本文利用PIV技术,基于模型实验,对规则波作用下防波堤周围的速度流场及其涡流特性进行了实验研究,获得了规则波流场的瞬时速度分布。通过对不同型式防波堤在不同的水力条件下的波浪流场实验数据的分析,定量地研究了防波堤堤身水域的涡旋流场的水力特性。  相似文献   

基于二维经验模态分解的地磁基准图制备边界补偿方法          下载免费PDF全文

赵玉新  常帅  李旺 《地球科学》2014,39(11):1617-1624

针对采用矩谐分析方法构建地磁基准图的边界震荡问题, 提出一种基于二维经验模态分解的区域地磁异常数据边界补偿方法.采用二维经验模态分解方法对区域地磁异常数据进行多尺度分解, 对分解所得小尺度本征模态函数分量, 利用总体Hilbert变换法进行瞬时频率和瞬时幅值特征提取, 通过自采样和特征匹配进行边界补偿; 将大尺度分量之和作为趋势项, 利用三角函数方法建立模型并计算边界之外的大尺度磁异常值.实验证明, 相比当前已有方法, 可以更加有效地抑制对区域地磁异常数据进行矩谐分析的边界震荡问题, 稳定提高构建地磁基准图的准确性.   相似文献   

Impacts of Coagulation Pretreatment on MF Filtration and a Comparative Study of Different Membrane Module Types     

LIU Oi-feng Kim Seung-hyun Yun Jong-sup Moon Seong-yong 《中国海洋大学学报(英文版)》2006,5(4):295-299

Changes in the regulatory requirements and the forthcoming Disinfectant/Disinfection By-Products （D/DBP） Rule will require that drinking water treatment facilities be operated to achieve maximum removals of particles and disinfectant tolerant microorganisms as well as natural organic matter （NOM）. For drinking water production, the use of membrane filtration processes such as microfiltration and ultrafiltration （MF/UF） alone to satisfy the turbidity, particle and microorganism removal a requirement of the surface water treatment regulation （SWTR） is not enough. MF/UF treatment processes can achieve only nominal （10 percent） removal of disinfection by-products （DBP） precursors （James, et al., 1995）. On the other hand, too fast fouling can make the filtration processes more difficult to carry on. To solve these problems, many authors have been interested in installing coagulation pretreatment before membrane filtration to improve membrane performance. However, previous studies reported conflicting results. Some supported the effectiveness of coagulation pretreatment, while others contended that coagulation aggravated membrane performance. This research aims to identify the effects of coagulation pretreatment on membrane filtration through a pilot study using PVDF membrane in combination with analyzing the rationale of coagulation. Another objective of this research was to evaluate the different impacts on membrane performance of using different membrane modules （the submerged module and pressured module）. The results showed that coagulation pretreatment greatly improved the membrane performance, extending the filtration time as well as reducing the permeated organic level, and that the submerged module is much more efficient than the pressured module.  相似文献   

Hydrodynamic performance of a dual cylindrical caisson breakwater     

K. Sankarbabu  S.A. SannasirajV. Sundar 《Coastal Engineering》2008

The hydrodynamic performance of a dual cylindrical caisson breakwater (DCBW) formed by a row of caissons each of which consisting of a porous outer cylinder circumscribing an impermeable inner cylinder has been theoretically investigated. The theoretical formulation is based on the eigenfunction expansion method proposed by Spring and Monkmeyer (1974) which was further modified by Linton and Evans [Linton, C.M., Evans, D.V., 1990. The interaction of waves with arrays of vertical circular cylinders. Journal of Fluid Mechanics 215, 549–569] for an array of impermeable cylinders. The present formulation is an extension of the work of Wang and Ren [Wang, K.H., Ren, X., 1994. Wave interaction with a concentric porous cylinder system. Ocean Engineering 21(4), 343–360], wherein; the interaction of linear waves with a single concentric porous cylinder system was studied. In the present study, the formulation has been extended to the case of a group of porous dual cylinder system. Parametric studies are carried out to study the influence of porosity (G₀) on the outer caisson, width of the doughnut chamber (a/b) and the angle of wave incidence on the variation in the hydrodynamic loading, wave run-up, free-surface elevation in its vicinity as well as the transmission on its lee-side. The importance of the presence of the inner cylinder in achieving the required hydrodynamic performance in terms of either protection or providing tranquility on its lee side keeping higher stability for the breakwater system is highlighted.  相似文献