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沿岸流不稳定多模式运动的理论分析

力学学报 2012年第1期44卷 96-105页

作者：任春平邹志利太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

目前对沿岸流不稳定研究比较成熟的理论基础是线性不稳定理论,该理论假定增长率最大的不稳定模式决定着沿岸流的波动特性,但实验分析结果表明对有些情况下该假定难以解释实验中观测到的情况.利用沿岸流不稳定运动的多模式理论分析了实... 详细信息

目前对沿岸流不稳定研究比较成熟的理论基础是线性不稳定理论,该理论假定增长率最大的不稳定模式决定着沿岸流的波动特性,但实验分析结果表明对有些情况下该假定难以解释实验中观测到的情况.利用沿岸流不稳定运动的多模式理论分析了实验中观测到的情况.结果表明沿岸流速度剖面对于沿岸流小稳定运动模式影响很大,特别是速度剖面的变化会导致不稳定模式出现多个模式的情况,即增长率曲线出现多于两个峰的情况.用解析的速度剖面分析了速度剖面前剪切和后剪切同时变化及单独变化对于沿岸流不稳定多模式运动的影响.结果表明对于坡度为1:100的平直斜坡的情况用前剪切不稳定理论可以解释其观测到的现象.

关键词：沿岸流不稳定运动多模式

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沿岸流不稳定运动实验研究

哈尔滨工程大学学报 2018年第2期39卷 297-303页

作者：沈良朵邹志利李献丽浙江海洋大学港航与交通运工程学院浙江舟山316022 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 浙江国际海运职业技术学院船舶工程分院浙江舟山316021

沿岸流不稳定运动对沿岸输沙及岸滩演变有重要影响。为了更深入地研究沿岸流不稳定运动特征,本文在1∶100和1∶40两个坡度下进行了沿岸流不稳定运动实验研究,并从其时间历程的谱特征和示踪图像两个方面对实验结果进行了分析。结果表明:1... 详细信息

沿岸流不稳定运动对沿岸输沙及岸滩演变有重要影响。为了更深入地研究沿岸流不稳定运动特征,本文在1∶100和1∶40两个坡度下进行了沿岸流不稳定运动实验研究,并从其时间历程的谱特征和示踪图像两个方面对实验结果进行了分析。结果表明:1∶100坡度规则波作用下产生的沿岸流存在明显的周期摆动,而1∶40坡度情况下的周期摆动不明显;不规则波情况与之类似,只是相应情况下的墨水摆动有点紊乱,没有规则波的摆动整齐;波高越大,非线性不稳定运动越明显,涡旋也越剧烈。沿岸流不稳定运动主要由线性不稳定、非线性不稳定倍周期、平均沿岸流沿岸不均匀以及其他涡运动等的影响引起。

关键词：不稳定沿岸流沿岸流不稳定谱分析示踪沿岸流实验不稳定实验最大商谱墨水示踪

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沿岸流的模型实验和数值模拟研究(英文)

大连理工大学学报 2001年第6期41卷 731-738页

作者：邹志利王淑平邱大洪常梅王凤龙董国海大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

研究了两个缓坡海岸 (坡度为 1∶ 1 0 0和 1∶ 4 0 )上沿岸流、波高及波浪增减水的模型实验方法和数值模拟方法 .给出了沿岸流速度、波高和波浪增减水沿海岸剖面的分布 ,并且对沿岸流的实验模型方法进行了讨论 .给出了沿岸流的数值模拟... 详细信息

研究了两个缓坡海岸 (坡度为 1∶ 1 0 0和 1∶ 4 0 )上沿岸流、波高及波浪增减水的模型实验方法和数值模拟方法 .给出了沿岸流速度、波高和波浪增减水沿海岸剖面的分布 ,并且对沿岸流的实验模型方法进行了讨论 .给出了沿岸流的数值模拟方法和结果。

关键词：沿岸流海岸波流破波模型实验数值模拟波高波浪

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沙坝地形上沿岸流不稳定运动模式变化特性

水科学进展 2016年第3期27卷 403-411页

作者：任春平白玉川天津大学水利工程安全与仿真国家重点实验室天津300072 太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

为研究沙坝地形上沿岸流不稳定运动特征模式变化特性,建立了考虑底摩擦影响的不稳定模型,并用该模型计算了两种沙坝地形（坡度分别为1∶40和1∶100）上的不稳定特征模式,这些模式内容包括不稳定运动波长、传播速度、不稳定增长率和扰动... 详细信息

为研究沙坝地形上沿岸流不稳定运动特征模式变化特性,建立了考虑底摩擦影响的不稳定模型,并用该模型计算了两种沙坝地形（坡度分别为1∶40和1∶100）上的不稳定特征模式,这些模式内容包括不稳定运动波长、传播速度、不稳定增长率和扰动速度场。将这些结果与忽略底摩擦计算结果进行了比较,分析了底摩擦对不稳定特征模式的影响。上述研究表明沙坝地形上不稳定运动传播速度约为时均沿岸流最大值的0.71~0.79;1∶40沙坝地形上产生不稳定运动所用的时间比1∶100地形上更短;底部摩擦可以很大程度上抑制沿岸流不稳定运动的产生;一般观测到的（准）韵律形、新月形沙坝都在后剪切区（紧邻时均沿岸流最大值向海方向区域）产生;不稳定运动在沙坝处运动最强,并且坡度越缓,不稳定运动沿岸方向波长越长。

关键词：沙坝沿岸流不稳定运动双峰速度剖面不稳定模式

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波生沿岸流数值模拟

水科学进展 2013年第2期24卷 258-265页

作者：房克照刘忠波邹志利孙家文尹继伟大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023

为了更好地研究近岸海域波生沿岸流,建立了基于高阶Boussinesq水波方程的波生沿岸流时域数值模型。控制方程在中等水深范围内具有较好的色散性和变浅作用性能,同时具有二阶完全非线性特征,适合描述近岸区域波浪强非线性运动。通过采用... 详细信息

为了更好地研究近岸海域波生沿岸流,建立了基于高阶Boussinesq水波方程的波生沿岸流时域数值模型。控制方程在中等水深范围内具有较好的色散性和变浅作用性能,同时具有二阶完全非线性特征,适合描述近岸区域波浪强非线性运动。通过采用松弛造波方法实现了非线性波浪的无反射入射,采用周期性侧边界条件模拟开敞边界。通过数值试验,讨论了模型中主要参数对数值结果的影响。利用率定后的参数模拟了均匀坡度海岸上产生的沿岸流,通过和实验数据的对比验证了模型的准确性和适用性。利用模型数值模拟了不同波浪入射条件(包括周期、波高和波浪入射角度)对波生沿岸流的影响。

关键词： Boussinesq水波方程数值模拟波浪破碎沿岸流

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近岸波浪及沿岸流数值模拟研究

水利学报 2008年第12期39卷 1340-1345页

作者：崔雷唐军沈永明大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

利用抛物型缓坡方程计算波浪场,并以波浪辐射应力为近岸动力因素,建立深度平均的二维近岸流的控制方程。运用该近岸流方程,对美国Santa Barbara Leadbetter海岸波浪斜向入射所产生的波浪场及波浪破碎所形成的沿岸流进了数值模拟,其中抛... 详细信息

利用抛物型缓坡方程计算波浪场,并以波浪辐射应力为近岸动力因素,建立深度平均的二维近岸流的控制方程。运用该近岸流方程,对美国Santa Barbara Leadbetter海岸波浪斜向入射所产生的波浪场及波浪破碎所形成的沿岸流进了数值模拟,其中抛物型缓坡模型采用Crank-Nicolson格式进行数值离散,近岸流方程采用ADI差分格式离散。与现场实测资料的对比表明,无论考虑或不考虑波浪非线性因子,模拟结果与实测结果均吻合良好。

关键词：抛物型缓坡模型辐射应力沿岸流数值模拟

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沿岸流非线性不稳定特征数值研究

海洋学报 2017年第7期39卷 26-35页

作者：沈良朵邹志利唐志波倪云林陈维浙江海洋大学港航与交通运输工程学院浙江舟山316022 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

当不稳定剪切波的波幅达到有限幅值之后,需要用非线性不稳定模型来分析沿岸流不稳定运动特征。本文通过建立并验证沿岸流非线性不稳定数学模型,在讨论该模型参数对沿岸流不稳定影响的基础上,率定实验中的模型参数并利用该数学模型模拟... 详细信息

当不稳定剪切波的波幅达到有限幅值之后,需要用非线性不稳定模型来分析沿岸流不稳定运动特征。本文通过建立并验证沿岸流非线性不稳定数学模型,在讨论该模型参数对沿岸流不稳定影响的基础上,率定实验中的模型参数并利用该数学模型模拟了实验中沿岸流不稳定的发展过程及其特征,主要结论有:(1)底摩擦系数越小,侧混系数越小,不稳定发生的时间越早,不稳定的波动幅值越大;(2)沿岸流非线性不稳定演化可能出现的5个阶段(线性阶段、倍周期阶段、大周期阶段、波群阶段以及不规则阶段),实验中出现的沿岸流通常处于线性阶段或非线性倍周期阶段,倍周期阶段的涡旋是由线性阶段的涡旋发生追赶、配对直至合并产生的。涡旋配对以碰撞的形式发生,大部分能量转移至追踪波,然后以较慢的涡旋速度沿岸传播。

关键词：非线性不稳定非线性不稳定沿岸流不稳定沿岸流

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沿岸流不稳定运动传播特性的小波相干谱分析

海洋学报 2021年第6期43卷 118-128页

作者：任春平刘宇赵喜萍太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

沿岸流不稳定运动属于超低频运动,研究它的传播特性,有助于深入理解其对岸滩演变、污染物、鱼卵等输移、迁移的影响。本文基于小波相干谱对所选实验波况进行了研究,分析了规则波、随机波入射情况下沿岸流不稳定运动传播特性,并讨论了入... 详细信息

沿岸流不稳定运动属于超低频运动,研究它的传播特性,有助于深入理解其对岸滩演变、污染物、鱼卵等输移、迁移的影响。本文基于小波相干谱对所选实验波况进行了研究,分析了规则波、随机波入射情况下沿岸流不稳定运动传播特性,并讨论了入射波高、周期、坡度等对其的影响。结果表明,不规则波更易诱导出沿岸流不稳定运动,且在不规则波情况下,不稳定运动在沿岸方向相距4 m的两个断面上产生的相位差都约为±30°,与波浪入射角相近;随着入射波高的增加,非线性随之增强,更易诱导出不稳定运动,生成的沿岸流不稳定运动周期范围将增大;入射波周期对沿岸流不稳定运动的传播特性影响较小;坡度越陡越易诱导出超低频的不稳定运动。

关键词：沿岸流不稳定运动传播小波相干相位差

用Boussinesq方程计算沿岸流的数值方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2004年第12期37卷 1059-1062页

作者：李绍武黄筱云天津大学建筑工程学院天津300072

为解决复杂情况下近岸破波区波浪破碎后的沿岸流计算问题,提出一种基于Boussinesq波动方程的统一的波、流数值计算模式.在数值实验中,为消除数值计算中侧向边界对沿岸流纵向分布的影响,提出了数值水泵加缓冲区的边界处理方法,获得了较... 详细信息

为解决复杂情况下近岸破波区波浪破碎后的沿岸流计算问题,提出一种基于Boussinesq波动方程的统一的波、流数值计算模式.在数值实验中,为消除数值计算中侧向边界对沿岸流纵向分布的影响,提出了数值水泵加缓冲区的边界处理方法,获得了较均匀的沿岸流纵向分布.运用Visser的沿岸流实验实测资料验证了所提模型的沿岸流、波高和平均水位计算结果.通过对比分析发现,波动条件上下阻力公式用于沿岸流计算时,给出的沿岸流结果虽峰值略偏小,但大致相符.

关键词：破波区沿岸流 Boussinesq方程数值水泵缓冲区