珊瑚礁地形上波浪增水的试验研究

发布时间：2020-12-12 15:30

　　我国南海诸岛多为珊瑚礁地貌,深海珊瑚礁的礁坪上水深通常很浅,其礁前斜坡陡峭,礁面上水深变化剧烈。当深海波浪行进到礁体前时,波浪将沿礁前斜坡带发生浅水变形并在礁缘或礁坪前端破碎。虽然大部分入射波能由于波浪破碎而被耗散掉,然而在台风和风暴潮等极端天气时,由于波浪变形和波浪破碎等强非线性作用,导致礁坪上产生显著的波浪增水、波生流或低频波振荡,进而威胁礁坪后方建筑物的安全。基于珊瑚礁地形的特殊性,目前国内外对深水波浪经过陡峭礁面传至浅水礁坪的演变规律缺乏全面深入的研究,同时礁坪上波浪增水也是现阶段学术界和工程界关注的热点之一,因此开展珊瑚礁地形水动力学研究具有重大的科学与工程意义。本文设计并开展了珊瑚礁地形的二维断面试验,将珊瑚礁地形(台礁)概化为坡度为1:1的陡峭礁面加上水平礁坪段,且礁坪后方与泻湖衔接。试验中测试并获得了四种不同礁坪淹没水深下不同规则波和不规则波况经过陡峭珊瑚礁地形后的波面数据;对比分析了不同淹没水深及不同入射波况下的波面变形、波高衰减、波浪增水及波能传递等。对于规则波工况,波浪传至礁面发生变浅,在礁缘附近发生剧烈破碎,并给出了相关的波浪破碎位置判据;波高经过波浪破碎后显著... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究进展与发展趋势
        1.2.1 现场观测
        1.2.2 模型试验
        1.2.3 数值模拟
    1.3 本文主要研究内容
2 模型试验
    2.1 试验设备与模型设计
    2.2 试验组次
    2.3 试验数据处理
    2.4 本章小结
3 规则波在珊瑚礁地形上的增水特性
    3.1 波浪破碎特性
    3.2 波面历时分析
    3.3 平均波高分布
    3.4 波浪增水分布
    3.5 本章小结
4 不规则波在珊瑚礁地形上的增水特性
    4.1 波面历时分析
    4.2 有效波高分布
    4.3 波浪增水分布
    4.4 波面谱分析
    4.5 低频波分布
    4.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 主要符号表
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]潮汐流影响下珊瑚岛礁附近波浪传播变形和增水试验[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蒋昌波.  水科学进展. 2017(04)
[2]礁冠宽度对珊瑚礁坪波浪增水影响的实验研究[J]. 姚宇,杜睿超,蒋昌波,袁万成,唐政江.  海洋通报. 2017(03)
[3]三维波浪在岛礁地形上破碎特性试验研究[J]. 柳淑学,魏建宇,李金宣,贾伟,胡书义.  海洋工程. 2017(03)
[4]基于Navier-Stokes方程珊瑚岛礁附近孤立波传播变形数值模拟[J]. 姚宇,何文润,李宇,刘晓建,唐政江.  哈尔滨工程大学学报. 2018(02)
[5]珊瑚礁破碎带附近波浪演化和波生流实验研究[J]. 姚宇,唐政江,杜睿超,蒋昌波.  海洋科学. 2017(02)
[6]珊瑚岸礁破碎带附近波浪演化实验研究[J]. 姚宇,杜睿超,袁万成,蒋昌波.  海洋学报. 2015(12)
[7]岸礁礁冠对波浪传播变形及增水影响的实验研究[J]. 姚宇,袁万成,杜睿超,蒋昌波.  热带海洋学报. 2015(06)
[8]岛礁地形上二维波浪传播的数值模拟[J]. 刘思,柳淑学,李金宣.  港工技术. 2015(05)
[9]波浪在珊瑚礁地形上破碎特性试验研究[J]. 柳淑学,刘宁,李金宣,方亚冰,刘思.  海洋工程. 2015(02)
[10]波浪在珊瑚礁坪上传播的水槽试验研究[J]. 梅弢,高峰.  水道港口. 2013(01)

博士论文
[1]非线性波浪与可渗结构相互作用的SPH模型[D]. 温鸿杰.大连理工大学 2016

硕士论文
[1]应用Boussinesq方程模拟波浪在陡峭礁坪上的传播特性[D]. 黄英丽.大连理工大学 2016



本文编号：2912822