内波的生成、传播、遥感观测及其与海洋结构物相互作用研究进展     

韩鹏  钱洪宝  李宇航  揭晓蒙 《海洋工程》2020,38(4):148-158

内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互作用方面的研究进展进行综述。总结了关于内波的生成机制、浅水和深水区域内波传播演化特征、实际海洋内波特征的遥感观测以及内波与海洋平台及水下潜器相互作用的研究成果,讨论了数值模拟、模型试验、遥感观测等研究手段在海洋内波研究中的应用以及取得的相应研究成果。最后,在探讨海洋内波研究趋势的基础上对未来关于内波生成机制及其海洋学特征观测相关研究需考虑和解决的问题进行了展望。  相似文献   

南海海啸在泰国湾海域的共振响应   总被引：1，自引：1，他引：0  

胡乔辉  王培涛  王岗 《海洋工程》2019,37(2):84-95

马尼拉海沟具备引发地震海啸的条件,是南中国海主要的潜在海啸发生区。南中国海西南部泰国湾海域和纳土纳海域地形复杂、多独立的半封闭水域,海啸波极易在该区域形成水波共振,加剧其灾害影响。采用COMCOT海啸模型模拟了马尼拉海沟断裂带发生9.3级地震时引发海啸的长时间传播过程,并基于水波共振理论分析其在不同尺度下的共振特性。结果表明,海啸波在曼谷湾至邦加—勿里洞岛间引起了明显的纵向第一、二模态(3 360.0 min、1 440.0 min)水波共振,在泰国湾至邦加—勿里洞岛之间引起了明显的纵向第二、三、四模态(775.4 min、560.0 min、373.3 min)共振,而在泰国湾至印度尼西亚沿岸引起了明显的纵向第二、三、五、七模态(1 008.0 min、630.0 min、373.3 min、252.0 min)水波共振。此外,海啸波不仅在泰国湾引起了明显的纵向第一、三、四模态(560. 0 min、252. 0 min、179. 4 min)共振,还在其横向出现了明显的第一、二、三模态(480.0 min、252.0 min、179.4 min)共振。  相似文献   

三峡蓄水后库区洪水波传播规律初步分析   总被引：5，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

陈力  段唯鑫 《水文》2014,34(1):30-34

三峡水库蓄水后,原天然河道变成水库回水区,库区内洪水传播特性发生显著变化,且不同库段内洪水传播特性随库水位及上游来水条件而改变。针对三峡蓄水后库区水力条件变化,基于MIKE11模型模拟计算不同库水位及来水条件下洪水波在库区传播时间,以及影响洪水波传播的水流速度,运动波、动力波传播速度等因子,通过对计算结果验证与分析,初步揭示了三峡库区内不同库段在各种来水条件下的洪水波特性以及变化规律。  相似文献   

近岸波浪在刚性植被区域传播的数值模型   总被引：2，自引：0，他引：2  

王磊  房克照  尹晶  孙家文 《海洋工程》2015,33(6):62-69

基于扩展型Boussinesq水波方程,建立了波浪在刚性植被覆盖的近岸海域传播的数值模型。通过在动量方程源项中引入拖曳阻力项考虑植被对波浪的衰减作用。控制方程采用有限差分和有限体积混合格式求解,模型稳定性强,具备间断捕捉能力,能有效模拟近岸区域波浪的传播变形、破碎和处理海岸动边界问题。利用所建立模型对典型物理模型实验进行模拟,计算结果与实验结果吻合良好,表明模型可用于波浪在刚性植被覆盖海域的数值计算。  相似文献   

The initialization of nonlinear water waves in a numerical wave flume     

ZHAO Xizeng  SUN Zhaochen  LIANG Shuxiu 《海洋学报(英文版)》2009,28(6):93-102

This study investigates the initialization of nonlinear free-surface simulations in a numerical wave flume.Due to the mismatch between the linear input wavemaker motion and the kinematics of fully nonlinear waves,direct numerical simulations of progressive waves,generated by a sinusoidally moving wavemaker,are prone to suffering from high-frequency wave instability unless the flow is given sufficient time to adjust.A time ramp is superimposed on the wavemaker motion at the start that allows nonlinear free-surface simulations to be initialized with linear input.The duration of the ramp is adjusted to test its efficiency for short waves and long waves.Numerical results show that the time ramp scheme is effiective to stabilize the wave instability at the start of the simulation in a wave flume.  相似文献   

Numerical study of pollutant movement in waves and wave-induced long-shore currents in surf zone   总被引：1，自引：0，他引：1  

TANG Jun  SHEN Yongming  QIU Dahong 《海洋学报(英文版)》2008,27(1):122-131

Water waves, wave-induced long-shore currents and movement of pollutants in waves and currents have been numerically studied based on the hyperbolic mild-slope equation, the shallow water equation , as well as the pollutant movement equation, and the numerical results have also been validated by experimental data. It is shown that the long-shore current velocity and wave set-up increase with the increasing incident wave amplitude and slope steepness of the shore plane ; the wave set-up increases with the in- creasing incident wave period;and the pollutant morement proceeds more quiekly with the increasing incident wave amplitude and slope steepness of the shore palane. In surf zones, the long-shore currents induced by the inclined incident waves have effectively affected the pollutant movement.  相似文献   

含地下水的土层对地震波传播的影响   总被引：6，自引：0，他引：6       下载免费PDF全文

门福录  崔杰 《地球物理学报》1992,35(4):521-532

本文综合地介绍了含地下水的土层对地震波传播的研究成果,并对一些普遍性的原则问题进行了讨论.在不变形介质的前提下详细研究了二维地下水的波动问题,应用和开发了线单元-特征线法、交替方向隐式差分法和伽辽金有限单元法,求解了一些边值问题.还研究了介质的不均匀性、地层的成层性等对地下水波动的影响以及地下水波在界面上的透射、反射现象,发现了一些新的规律.从普遍方程出发,论证了地下水波在可变形介质和不变形介质中的差别,导出了两者的换算关系.开辟了由不变形介质的解求可变形介质的解的一个间接途径. 在可变形介质的前提下,直接从两相介质动力方程组出发,对含水土层中的波动问题进行了详尽研究,考虑了弹塑性、非线性本构关系、剪胀性、刚度退化等各种因素的影响.通过计算对各种土壤刚度、渗阻条件、边界透水条件、荷载形式、本构关系和不均匀性等情况做了比较研究,发现一些新规律.在垂直地震荷载作用下发现了两种不同形态的孔隙水压反应--阶变形和振荡形的机制,并用间断波理论解释了孔压阶跃的原因.最后对发现的新现象做了一些讨论和总结.  相似文献   

缓坡地形上非线性波浪变形的并行计算          下载免费PDF全文

郑永红  游亚戈  沈永明  吴必军 《水科学进展》2003,14(3):328-332

基于椭圆型缓坡方程和消息传递接口机制,提出了缓坡地形上非线性波浪变形的一种并行数值模拟方法,并在微机群集并行系统上进行了数值实现.对一种典型缓坡地形上的非线性波浪传播变形进行了数值模拟,数值结果与实验数据的比较表明,在椭圆型缓坡方程中应用非线性波色散关系可有效考虑波浪的非线性效应,同时从获得的并行效率和并行加速比来看,并行数值方法可有效提高数值模拟效率.  相似文献   

浅水波浪数值模型SWAN的原理及应用综述   总被引：14，自引：0，他引：14       下载免费PDF全文

徐福敏  张长宽  陶建峰 《水科学进展》2004,15(4):538-542

概述了模拟海岸、河口的浅水波浪数值模型研究现状、存在的问题以及用能量平衡方程预报海浪的发展历史。介绍了基于当代最新波浪理论研究成果的第三代浅水波浪数值模型SWAN模型,对模型的适用性、数值特性、功能及局限性进行了阐述。介绍动谱平衡方程数学模型、方程离散要求、边界条件的处理和源项(包括能量输入、损耗及波与波之间非线性相互作用)的处理方法,重点介绍三相波非线性相互作用。模拟海安湾有效波高、波周期场,并分析波与波之间非线性相互作用对波浪要素预报的影响,最后对SWAN模型的应用前景和研究趋势进行了展望。  相似文献   

椭圆型缓坡方程的一个有效的有限元解   总被引：7，自引：0，他引：7  

赵明  滕斌 《海洋学报》2002,24(1):117-123

将海绵层消波的方法用于有限元方法中,提出了缓坡方程的一种有效的有限元求解方法.在应用有限元法求解椭圆型缓坡方程时,通过在方程中加摩阻项,并在入射边界(波浪由此边界进入计算域)处使用不连续单元,将绕射势从总势中分离出来,在边界上利用海绵层进行消波处理,有效地消除了由于引用放射边界条件引起的误差和数值反射现象.  相似文献