珊瑚礁地形上波浪增水的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 15:30
我國(guó)南海諸島多為珊瑚礁地貌,深海珊瑚礁的礁坪上水深通常很淺,其礁前斜坡陡峭,礁面上水深變化劇烈。當(dāng)深海波浪行進(jìn)到礁體前時(shí),波浪將沿礁前斜坡帶發(fā)生淺水變形并在礁緣或礁坪前端破碎。雖然大部分入射波能由于波浪破碎而被耗散掉,然而在臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等極端天氣時(shí),由于波浪變形和波浪破碎等強(qiáng)非線性作用,導(dǎo)致礁坪上產(chǎn)生顯著的波浪增水、波生流或低頻波振蕩,進(jìn)而威脅礁坪后方建筑物的安全;谏汉鹘傅匦蔚奶厥庑,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)深水波浪經(jīng)過(guò)陡峭礁面?zhèn)髦翜\水礁坪的演變規(guī)律缺乏全面深入的研究,同時(shí)礁坪上波浪增水也是現(xiàn)階段學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的熱點(diǎn)之一,因此開(kāi)展珊瑚礁地形水動(dòng)力學(xué)研究具有重大的科學(xué)與工程意義。本文設(shè)計(jì)并開(kāi)展了珊瑚礁地形的二維斷面試驗(yàn),將珊瑚礁地形(臺(tái)礁)概化為坡度為1:1的陡峭礁面加上水平礁坪段,且礁坪后方與瀉湖銜接。試驗(yàn)中測(cè)試并獲得了四種不同礁坪淹沒(méi)水深下不同規(guī)則波和不規(guī)則波況經(jīng)過(guò)陡峭珊瑚礁地形后的波面數(shù)據(jù);對(duì)比分析了不同淹沒(méi)水深及不同入射波況下的波面變形、波高衰減、波浪增水及波能傳遞等。對(duì)于規(guī)則波工況,波浪傳至礁面發(fā)生變淺,在礁緣附近發(fā)生劇烈破碎,并給出了相關(guān)的波浪破碎位置判據(jù);波高經(jīng)過(guò)波浪破碎后顯著...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)
1.2.2 模型試驗(yàn)
1.2.3 數(shù)值模擬
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 模型試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)設(shè)備與模型設(shè)計(jì)
2.2 試驗(yàn)組次
2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.4 本章小結(jié)
3 規(guī)則波在珊瑚礁地形上的增水特性
3.1 波浪破碎特性
3.2 波面歷時(shí)分析
3.3 平均波高分布
3.4 波浪增水分布
3.5 本章小結(jié)
4 不規(guī)則波在珊瑚礁地形上的增水特性
4.1 波面歷時(shí)分析
4.2 有效波高分布
4.3 波浪增水分布
4.4 波面譜分析
4.5 低頻波分布
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 主要符號(hào)表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]潮汐流影響下珊瑚島礁附近波浪傳播變形和增水試驗(yàn)[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蔣昌波. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(04)
[2]礁冠寬度對(duì)珊瑚礁坪波浪增水影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,杜睿超,蔣昌波,袁萬(wàn)成,唐政江. 海洋通報(bào). 2017(03)
[3]三維波浪在島礁地形上破碎特性試驗(yàn)研究[J]. 柳淑學(xué),魏建宇,李金宣,賈偉,胡書(shū)義. 海洋工程. 2017(03)
[4]基于Navier-Stokes方程珊瑚島礁附近孤立波傳播變形數(shù)值模擬[J]. 姚宇,何文潤(rùn),李宇,劉曉建,唐政江. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]珊瑚礁破碎帶附近波浪演化和波生流實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蔣昌波. 海洋科學(xué). 2017(02)
[6]珊瑚岸礁破碎帶附近波浪演化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,杜睿超,袁萬(wàn)成,蔣昌波. 海洋學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]岸礁礁冠對(duì)波浪傳播變形及增水影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,袁萬(wàn)成,杜睿超,蔣昌波. 熱帶海洋學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]島礁地形上二維波浪傳播的數(shù)值模擬[J]. 劉思,柳淑學(xué),李金宣. 港工技術(shù). 2015(05)
[9]波浪在珊瑚礁地形上破碎特性試驗(yàn)研究[J]. 柳淑學(xué),劉寧,李金宣,方亞冰,劉思. 海洋工程. 2015(02)
[10]波浪在珊瑚礁坪上傳播的水槽試驗(yàn)研究[J]. 梅弢,高峰. 水道港口. 2013(01)
博士論文
[1]非線性波浪與可滲結(jié)構(gòu)相互作用的SPH模型[D]. 溫鴻杰.大連理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]應(yīng)用Boussinesq方程模擬波浪在陡峭礁坪上的傳播特性[D]. 黃英麗.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):2912822
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)
1.2.2 模型試驗(yàn)
1.2.3 數(shù)值模擬
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 模型試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)設(shè)備與模型設(shè)計(jì)
2.2 試驗(yàn)組次
2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.4 本章小結(jié)
3 規(guī)則波在珊瑚礁地形上的增水特性
3.1 波浪破碎特性
3.2 波面歷時(shí)分析
3.3 平均波高分布
3.4 波浪增水分布
3.5 本章小結(jié)
4 不規(guī)則波在珊瑚礁地形上的增水特性
4.1 波面歷時(shí)分析
4.2 有效波高分布
4.3 波浪增水分布
4.4 波面譜分析
4.5 低頻波分布
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 主要符號(hào)表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]潮汐流影響下珊瑚島礁附近波浪傳播變形和增水試驗(yàn)[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蔣昌波. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(04)
[2]礁冠寬度對(duì)珊瑚礁坪波浪增水影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,杜睿超,蔣昌波,袁萬(wàn)成,唐政江. 海洋通報(bào). 2017(03)
[3]三維波浪在島礁地形上破碎特性試驗(yàn)研究[J]. 柳淑學(xué),魏建宇,李金宣,賈偉,胡書(shū)義. 海洋工程. 2017(03)
[4]基于Navier-Stokes方程珊瑚島礁附近孤立波傳播變形數(shù)值模擬[J]. 姚宇,何文潤(rùn),李宇,劉曉建,唐政江. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]珊瑚礁破碎帶附近波浪演化和波生流實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蔣昌波. 海洋科學(xué). 2017(02)
[6]珊瑚岸礁破碎帶附近波浪演化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,杜睿超,袁萬(wàn)成,蔣昌波. 海洋學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]岸礁礁冠對(duì)波浪傳播變形及增水影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚宇,袁萬(wàn)成,杜睿超,蔣昌波. 熱帶海洋學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]島礁地形上二維波浪傳播的數(shù)值模擬[J]. 劉思,柳淑學(xué),李金宣. 港工技術(shù). 2015(05)
[9]波浪在珊瑚礁地形上破碎特性試驗(yàn)研究[J]. 柳淑學(xué),劉寧,李金宣,方亞冰,劉思. 海洋工程. 2015(02)
[10]波浪在珊瑚礁坪上傳播的水槽試驗(yàn)研究[J]. 梅弢,高峰. 水道港口. 2013(01)
博士論文
[1]非線性波浪與可滲結(jié)構(gòu)相互作用的SPH模型[D]. 溫鴻杰.大連理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]應(yīng)用Boussinesq方程模擬波浪在陡峭礁坪上的傳播特性[D]. 黃英麗.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):2912822
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