低頻波浪的試驗(yàn)研究.pdf

1、碎波拍是破波帶外周期為30秒到5分鐘的一種低頻波動。大量研究表明，碎波拍對港內(nèi)波浪的平穩(wěn)度、系泊船運(yùn)動、海岸的泥沙輸運(yùn)、海工建筑物的設(shè)計都有重要影響。
　　本文首先對低頻波浪研究進(jìn)行了簡單的回顧，并詳細(xì)介紹了低頻波浪生成機(jī)制研究的各種方法。然后通過物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，在低頻波浪生成機(jī)制研究領(lǐng)域取得了以下研究成果:
　　1.成功設(shè)計了研究低頻波浪生成機(jī)制的物理模型實(shí)驗(yàn)，研究由雙色波激發(fā)產(chǎn)生的低頻波浪。實(shí)驗(yàn)中采用二階造波技術(shù)

2、，極大的壓制了水槽中偽長波的生成;實(shí)驗(yàn)地形消除了零水深的海岸線，有效避免了波浪在海岸線處的反射，使得在實(shí)驗(yàn)中可以直接觀測由波浪破碎點(diǎn)移動產(chǎn)生的離岸方向的自由長波。研究結(jié)果表明，在陡坡(1∶10)上破碎點(diǎn)移動產(chǎn)生低頻波浪這一機(jī)理占主導(dǎo)地位，而在緩坡(1∶40)上約束長波釋放產(chǎn)生的低頻波浪更加明顯。
　　2.進(jìn)行了雙色波在潛堤上傳播的物理模型實(shí)驗(yàn)。研究了調(diào)諧率、平均頻率和差頻三項(xiàng)因素對低頻波浪產(chǎn)生的影響。分析結(jié)果表明，三種因素均對低頻

3、波浪的產(chǎn)生有重要影響。
　　3.通過物理模型實(shí)驗(yàn)研究了不規(guī)則波在陡坡和緩坡上低頻波浪的生成機(jī)理，采用小波二階譜來分析緩坡和陡坡情況下不規(guī)則波浪各成份能量之間的傳遞，分析結(jié)果表明與陡坡下相比，低頻波浪在緩坡條件下通過非線性傳遞得到的能量更多，進(jìn)一步證明了在緩坡上約束長波的釋放產(chǎn)生低頻波浪的機(jī)理占主導(dǎo)因素。
　　4.使用一組改進(jìn)色散關(guān)系的Bousenessq方程作為控制方程，通過源函數(shù)法進(jìn)行域內(nèi)造波。通過與物理模型實(shí)驗(yàn)對比，發(fā)現(xiàn)