Risk Analysis of Breakwater Caisson Under Wave Attack Using Load Surface Approximation     

Dong Hyawn KIM 《中国海洋工程》2014,(6):739-748

A new load surface based approach to the reliability analysis of caisson-type breakwater is proposed. Uncertainties of the horizontal and vertical wave loads acting on breakwater are considered by using the so-called load surfaces, which can be estimated as functions of wave height, water level, and so on. Then, the first-order reliability method（FORM） can be applied to determine the probability of failure under the wave action. In this way, the reliability analysis of breakwaters with uncertainties both in wave height and in water level is possible. Moreover, the uncertainty in wave breaking can be taken into account by considering a random variable for wave height ratio which relates the significant wave height to the maximum wave height. The proposed approach is applied numerically to the reliability analysis of caisson breakwater under wave attack that may undergo partial or full wave breaking.  相似文献   

大陆架科学钻探CSDP-2井的垂直地震剖面测量   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

吴志强  祁江豪  张训华  郭兴伟  丘学林  张雪飞  谭云龙  黄聿晓  李文强  庞玉茂 《地球物理学报》2019,62(9):3492-3508

南黄海海相地层的地震波场特征和层位标定一直是困扰地震勘探的重要问题.为了近距离、高精度和高分辨率地观测井周围构造特征和岩石性质引起的波场变化，为地震资料的采集、处理与解释提供地震波衰减规律、速度与层位标定等信息，对大陆架科学钻探CSDP-2井实施了近零偏移距垂直地震剖面（VSP）观测.针对海相地层顶部强反射界面地震波穿透难的问题，采用了大容量气枪震源并设计了气枪阵列组合方式，提高了激发地震波的能量，获得了强反射界面之下清晰的PP、PS下行波和上行波信号.采用了三分量偏振合成、组合滤波和波场分离等处理方法，对VSP观测数据进行处理，获得了海相三叠系—志留系的精细的纵波、横波速度结构和地层吸收因子等物性数据，建立了钻井地层、测井、VSP上行波和多道地震剖面对应关系，实现了不同尺度的地质和地球物理属性资料的有效衔接，标定了钻井地质剖面上各深度地质体的地震反射特性，厘定了过井地震剖面上反射同相轴的地质属性.此次观测取得的纵波、横波速度信息，成为建立南黄海海相地层速度模型主要的资料来源，也是地震资料的岩性反演处理不可缺少的信息.  相似文献   

基于GPU加速的Boussinesq类波浪传播变形数值模型     

孙家文  朱桐  房克照  刘忠波 《海洋工程》2020,38(2):111-119

Boussinesq波浪模型是一类相位解析模型,在时域内求解需要较高的空间和时间分辨率以保证计算精度。为提高计算效率,有必要针对该类模型开展并行算法的研究。与传统的中央处理器(CPU)相比,图形处理器(GPU)有大量的运算器,可显著提高计算效率。基于统一计算设备架构CUDA C语言和图形处理器,实现了Boussinesq模型的并行运算。将本模型的计算结果同CPU数值模拟结果和解析解相比较,发现得到的结果基本一致。同时也比较了CPU端与GPU端的计算效率,结果表明,GPU数值模型的计算效率有明显提升,并且伴随数值网格的增多,提升效果更为明显。  相似文献   

斜坡平台波浪破碎数值模拟     

王红川  刘华帅  杨氾 《海洋工程》2020,38(4):54-60

波浪在斜坡地形上破碎,破波后稳定波高多采用物理模型试验方法进行研究,利用近岸波浪传播变形的抛物型缓坡方程和波能流平衡方程,导出了适用于斜坡上波浪破碎的数值模拟方法。首先根据波能流平衡方程和缓坡方程基本型式分析波浪在破波带内的波能变化和衰减率,推导了波浪传播模型中波能衰减因子和破波能量流衰减因子之间的关系;其次,利用陡坡地形上的高阶抛物型缓坡方程建立了波浪传播和波浪破碎数学模型;最后,根据物理模型试验实测数据对数值模拟的效果进行验证。数值计算与试验资料比较表明,该模型可以较好地模拟斜坡地形的波浪传播波高变化。  相似文献   

柔性水囊潜堤消波特性的溃坝水槽试验研究     

陈本毅  赵西增  刘竹琴  周琪坤  卞婧 《海洋工程》2020,38(5):71-79

柔性水囊潜堤由橡胶制成，内部充水，具有结构简单、造价低廉等优点，能较好满足人工岛、跨海桥梁、海洋平台等基础设施建设工程对简单便携、拆装方便的临时防波堤的需求。为了探究柔性水囊潜堤的消波特性，在溃坝水槽内开展溃坝波与半圆柱形柔性水囊潜堤相互作用的试验研究，重点探究柔性水囊潜堤与溃坝波相互作用过程中水位变化特性，并与半圆柱刚性潜堤的性能进行比较；同时分析柔性水囊潜堤内部初始水压和浸没深度等参数对其消波性能的影响。结果表明：柔性水囊潜堤能够用作临时防波堤来衰减波浪；与半圆柱刚性潜堤相比，柔性水囊潜堤在降低溃坝波无量纲最大水位、提高消波性能方面更具优势；内部初始水压是影响柔性水囊潜堤消波性能的重要因素，适当降低内部初始水压，有利于增强柔性潜堤的变形程度，进而增加波能耗散，可获得更好的消波效果；而增加浸没深度即潜深，会使得柔性水囊潜堤对溃坝波的影响程度降低，消波效果减弱。  相似文献   

防浪建筑物影响下珊瑚礁海岸波浪传播变形试验     

贾美军  姚宇  陈松贵  郭辉群 《海洋工程》2020,38(6):53-59,123

通过测试一系列不规则波工况研究了防浪建筑物存在下珊瑚礁海岸附近短波、低频长波和增水的变化规律，并对比了防浪建筑物的不同位置情况。分析结果表明：波浪在沿礁传播过程中，短波波高沿礁坪持续衰减，低频长波波高沿礁坪逐渐增大，波浪增水则沿礁坪基本保持不变；海岸附近短波随着防浪建筑物与礁缘距离的变大而减小，低频长波则在防浪建筑物处于礁坪后部时达到最大，防浪建筑物位置的变化对于礁坪波浪增水的影响可以忽略。通过理论分析证明了珊瑚礁地形上低频长波是由于群波破碎造成的破碎点移动而产生的；当特定波况作用于特定位置的防浪建筑物时，低频长波在礁坪上会发生一阶共振效应导致其能量在海岸附近达到最大值。  相似文献   

青藏高原东北缘瑞利面波成像：射线理论与程函方程结果的比较     

郝识杰  黄周传  王良书  徐鸣洁  米宁  于大勇 《高校地质学报》2020,26(6):712-720

青藏高原东北缘是青藏高原隆升的前缘地带，其构造变形特征一直是研究的热点。前人在该区域进行过面波成像研究，但不同结果存在较明显的差异，可能与不同成像方法的分辨率有关，此次研究分别使用基于射线的方法和基于程函方程的方法进行了瑞利波相速度成像。笔者对比了20 s、30 s和60 s的成像结果，两种方法的结果表现出相似的速度特征。总体的速度特征与研究区域的主要构造单元分布相吻合，青藏高原东北缘表现出低速异常，鄂尔多斯块体表现出高速异常。在银川河套地堑，基于程函方程的成像在20 s和30 s得到更明显的低速异常，低速异常体的分布与地堑的轮廓吻合更好，说明基于程函方程的方法对数据利用更充分。  相似文献   

新疆天山地区壳幔S波速度结构特征及变形分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

蔡妍  吴建平  明跃红  房立华  王未来  孔祥艳  杨婷  范莉苹 《地球物理学报》2019,62(11):4214-4226

天山地区地质构造复杂，地震活动频繁，其壳幔变形和深部结构一直受到学者们的高度关注.然而，由于天山地区地震台站资料较少，致使壳幔变形研究结果与解释存在诸多争议.本研究利用在天山地区（40°N-46°N，78°E-92°E）新布设的11个流动宽频带地震台站和该地区39个固定台站的观测资料，采用接收函数与面波联合反演方法，获得了研究区地壳厚度及壳幔S波速度结构.反演结果显示天山地区（41.5°N-44°N，78°E-88°E）平均地壳厚度为56 km，塔里木盆地（40°N-41.5°N，79°E-90°E）、准噶尔盆地（44°N-46°N，82°E-90°E）和吐鲁番盆地（42°N-43°N，88°E-90°E）具有较厚的沉积层，地壳平均厚度为43 km、53 km和46 km，整体表现为天山厚、盆地相对较薄的特征；在研究区南天山的最高峰（42°N，80.5°E）及北天山的最高峰（43.5°N，86°E）附近，中下地壳存在较厚的低速层，我们认为在强烈挤压作用下低速、低强度的中下地壳强烈变形可能是导致该区域快速隆升的主要原因.在研究区中部，位于塔里木盆地与准噶尔盆地之间的天山地区，中下地壳及上地幔均存在低速层，且盆地莫霍面向天山倾斜明显.结合前人的研究成果推测，在南北向构造挤压应力作用下，塔里木盆地与准噶尔盆地发生了向天山造山带方向的双向壳幔层间插入俯冲.在研究区东部，塔里木盆地东北缘与天山东部接触带的地壳内没有明显的低速层，推测应处在早期挤压变形状态，该区域的壳幔边界为缓变的速度梯度带，可能与上地幔热物质侵入或渗透有关.  相似文献   

来自海底高速层径向波的理论地震图研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

姚陈  郝重涛 《地球物理学报》2018,61(1):216-229

本文利用各向异性反射率技术计算理论地震图，提出海底高速薄层会产生沿高速层水平传播的波（简称径向波），这种波在水层中作为P波，在固液界面激发下行横波，该均匀横波以临界角入射高速薄层，在层内作为超临界角的非均匀横波水平传播，再以临界角转换为上行传播的均匀横波，最终在固液界面上行透射转换为水层中P波.高速薄层传播的径向波不同于界面折射波，也不同于具有频散的面波和通道波.理论地震图的研究表明，径向波具有线性时距，能与海底强反射具有同等振幅水平；径向波有其振幅、时距位置和斜率这些观测记录参数，分别对应高速层的厚度、深度和近似的横波速度；径向波可以克服折射波解释中遇到的振幅强弱和高速层速度等困难.径向波可作为探测海底高速薄层的有力工具，对于研究高速层屏蔽、海底反射类型的多样性和相应的资料处理解释有重要意义.  相似文献   

利用背景噪声成像研究合肥-金华剖面地壳速度结构及径向各向异性的东西差异   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

吴珊珊  姜明明  何玉梅  赵亮  艾印双 《地球物理学报》2018,61(2):584-592

背景噪声成像能够为地壳内部结构提供地震波速的观测证据，能够增进对地壳结构与物性的认识.本文利用背景噪声成像方法对合肥-金华流动地震台阵55个台站数据进行了分析反演，获得了华北克拉通与华南块体东部构造边界附近区域的地壳S波速度与径向各向异性结构.成像结果表明，以东经118°-118.5°附近为界，西北部表现为地壳低速异常和中下地壳正的径向各向异性，东南部表现为地壳高速异常，下部地壳存在负的径向各向异性.由此，本文推测地震波速结构差异反映了地壳内部物质与温度的差异，这种差异与两个地区自中生代晚期以来经历了截然不同的岩浆活动相关.  相似文献