强潮急流跨海桥梁基础局部冲刷研究

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作者 李有为 肖苡辀 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期84-92,共9页

跨海桥梁基础冲刷问题极为复杂,探究各个建设阶段中的床面冲刷情况,对于预防桥梁由于冲刷造成的损坏至关重要。以杭州湾跨海铁路大桥(在建)南航道桥主墩基础为例,针对桩基施工与承台施工的不同阶段,通过物理模型试验、数值模拟及现场原... 跨海桥梁基础冲刷问题极为复杂,探究各个建设阶段中的床面冲刷情况,对于预防桥梁由于冲刷造成的损坏至关重要。以杭州湾跨海铁路大桥(在建)南航道桥主墩基础为例,针对桩基施工与承台施工的不同阶段,通过物理模型试验、数值模拟及现场原位测量3种手段进行桥梁基础局部冲刷的研究,分析了各阶段的冲刷特性和水力特性。结果表明:物理模型试验和数值模拟的结果与实测测量数据基本吻合;桩基施工阶段期间,粉砂层已被冲刷掉,当前泥面主要由更难以被冲刷的淤泥质土构成;在大桥基础冲刷过程中,70%的冲刷深度出现在冲刷初期的30%时间内;围堰减小了床面切应力的整体变化范围,降低了周边水流流速,并在迎水面和背水面形成了淤积区;围堰安装后,预测将进一步冲刷4 m,使冲刷深度和范围增加约30%,这将超出桩基设计的冲刷深度,影响其承载能力,需采取预防或保护措施以免受进一步冲刷。研究成果可为类似跨海大桥的设计、建设和运营管理等方面提供参考。 展开更多

关键词 强潮急流 跨海桥梁基础 局部冲刷 物理模型 数值模拟 原位实测

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基于数值模拟的2024年10月渤海和黄海沿岸海水倒灌事件成因分析 被引量：1

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作者 傅赐福 于福江 +2 位作者 董剑希 高义 李明杰 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页

2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心... 2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心再分析风场开展风暴潮数值模拟,渤海和黄海海域浮标位置处再分析风速的均方根误差为2.1 m/s,数值模拟的沿岸潮位站在第一阶段和第二阶段的最大增水平均相对误差分别为13.7%和8.2%,证明数值模拟可以准确还原风暴潮运动和传播,即边缘波自朝鲜半岛西部沿岸向我国黄海北部沿岸、渤海沿岸和黄海南部沿岸逆时针传播。采用数值模拟结果分析黄海南部断面和渤海海峡断面流量发现,两个断面第二阶段的海水流入量比第一阶段的流出量分别高出66%和75%,这也是第二阶段由边缘波引起的增水大、范围广且时间长的原因。此外,边缘波和风对第二阶段风暴潮的贡献占比分别为94%和6%,边缘波起绝对主导作用。 展开更多

关键词 渤海和黄海沿岸 强冷空气 风暴潮 海水倒灌 边缘波 数值模拟 半封闭陆架海

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南海北部湾台风浪特征分析——以2304号台风“泰利”为例

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作者 王煜林 张渊博 +1 位作者 陈锦康 谢玲玲 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期308-321,共14页

基于海浪浮标观测数据与ADCIRC-SWAN波流耦合模型,分析了2023年2304号台风“泰利”过境期间南海北部湾区域海浪特征,以及不同要素对有效波高的影响。研究结果显示:“泰利”过境期间测站有效波高峰值为2.73 m,波周期为6~9 s,海浪以东向... 基于海浪浮标观测数据与ADCIRC-SWAN波流耦合模型,分析了2023年2304号台风“泰利”过境期间南海北部湾区域海浪特征,以及不同要素对有效波高的影响。研究结果显示:“泰利”过境期间测站有效波高峰值为2.73 m,波周期为6~9 s,海浪以东向传播为主;北部湾内有效波高最大可达3.7 m,高值主要分布于北部湾东侧靠近雷州半岛与琼州海峡海域。过境前,北部湾东侧涌浪为主,而过境后则主要受风浪控制。近岸有效波高在水深15 m以上区域主要受白冠效应、底摩擦、涌浪与四波相互作用影响,随着水深降低至5 m,波浪破碎与三波相互作用快速增强,致使有效波高快速降低。耦合实验显示,底摩擦主要影响北部湾水深20 m以内的浅水区域,水位耦合对有效波高的影响主要集中于北部湾北部与东部近岸区域,而流速耦合的影响主要集中于琼州海峡与远离近岸的北部湾内水域,潮流的周期变化对海峡内有效波高的调制作用更强,能在12 h内使琼州海峡内有效波高最大减弱近0.6 m。 展开更多

关键词 台风 海浪 浮标观测 数值模拟 南海 北部湾 波流耦合模型

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深水波和水流共同作用下跨海桥梁群桩-承台基础施工期波流力特性研究

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作者 康啊真 王春节 +2 位作者 张东明 葛文喆 祝兵 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期41-50,共10页

为研究跨海桥梁群桩-承台基础施工期波流力特性,采用CFD软件Flow 3D建立并验证三维波浪-流与群桩-承台基础相互作用的数值模型。以在建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥5号主墩群桩-承台基础为背景,分析单纯深水波、深水波和水流共同作用下... 为研究跨海桥梁群桩-承台基础施工期波流力特性,采用CFD软件Flow 3D建立并验证三维波浪-流与群桩-承台基础相互作用的数值模型。以在建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥5号主墩群桩-承台基础为背景,分析单纯深水波、深水波和水流共同作用下水质点水平速度及动压强竖向分布规律以及群桩-承台基础的施工期横桥向波浪力、波流力与结构周围流场特性。结果表明:深水波水质点水平速度及动压强均随水深的增加呈指数衰减规律,波浪能量主要集中在承台高度范围内,深水波和水流共同作用下水质点水平速度主要受水流流速控制;单纯深水波作用于群桩-承台基础时,其施工期波浪力由承台部分主导,工程上可按单独承台、单独群桩波浪力简单线性叠加来考虑群桩-承台基础施工期波浪力设计值;深水波和水流共同作用时,群桩-承台基础施工期波流力中承台和群桩受力量级较为相当,工程上若按单独承台波浪力、单独群桩波浪力简单线性叠加来考虑群桩-承台基础施工期波流力设计值则偏不安全;单纯深水波与深水波和水流共同作用下群桩-承台基础周围流场有显著不同;跨海桥梁群桩-承台基础波流力设计值应考虑施工期的常遇波流及全寿命周期可能遭遇的极端波流条件。 展开更多

关键词 跨海桥梁 群桩-承台基础 深水波 波流力 流场特性 数值模拟

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跨海桥梁基础波浪力断面对比与研究 被引量：3

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作者 崔苗苗 毕昕宇 +1 位作者 李鑫 祝兵 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第2期80-85,92,共7页

桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受... 桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性,需要给予足够的重视。利用数值模拟手段,基于改进的RNG κ-ε模型,采用VOF法模拟自由液面,在保持相同迎浪断面的情况下,建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受波浪作用的三维数值模型,对比其受力差异,并结合流场数据加以分析。结果表明:相同波浪条件下4种不同断面形式的结构所受到水平波浪力中以圆形结构为最小,矩形结构为最大,其总水平波浪力幅值较圆形结构增大10%左右;桥梁基础结构在波浪的作用下,基础周围会受到绕流作用,使得结构部分位置处的流速增大并出现流速集中现象,在矩形结构周围这一现象最为突出,多边形结构的情况与之类似,而圆形及圆端形结构的流速集中现象则相对较弱;按规范计算得到的等效圆柱波浪力相较于数值模拟结果大23%~29%,按等效方柱计算得到的波浪力相较于数值模拟结果大10%~13%。从工程设计的角度看,采用圆弧形的结构设计有助于减小波浪荷载和削弱桥梁基础局部的流速增大与流速集中现象。 展开更多

关键词 跨海桥梁 桥梁基础 波浪力 结构比选 数值模拟

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堤前红树林对直立堤波压力影响的数值模拟研究

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作者 雷佳欣 张荣 +2 位作者 陈永平 王远 姚鹏 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期117-130,共14页

基于非静压模型SWASH,建立数值波浪水槽,通过设置有无红树林的对比实验,系统研究了波浪-红树林-直立堤相互作用时的水动力特性,并分析了波陡,相对水深,厄塞尔数,红树林长度、密度、特征直径等因素对直立堤堤前波高、迎浪面最大波压力的... 基于非静压模型SWASH,建立数值波浪水槽,通过设置有无红树林的对比实验,系统研究了波浪-红树林-直立堤相互作用时的水动力特性,并分析了波陡,相对水深,厄塞尔数,红树林长度、密度、特征直径等因素对直立堤堤前波高、迎浪面最大波压力的影响。研究结果表明:无红树林时Goda公式无法准确估算直立堤上的冲击荷载;在模型比尺为1∶10的数值实验中,2 m宽的堤前红树林可使波高衰减6%~45%,波压力衰减11%~74%,然而,在相对波高较大且红树林特征参数较小时会引起堤前波高增大4%~26%;在本文考虑的水力条件下,最大波压力随波陡减小而减小58%~93%,随相对水深增大而减小42%~72%,随厄塞尔数减小而减小87%~96%;堤前波高和波压力衰减率随红树林宽度、密度及特征直径的增加而非线性增加。研究结果可为进一步认识红树林的消浪效应及红树林生态系统与海堤组合的海岸防护工程的设计与规划提供科学的依据。 展开更多

关键词 红树林 直立堤 波压力 数值模拟

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南海内孤立波的演变特性及对结构物的作用力

7

作者 刘倩 崔健 +3 位作者 张瑞瑞 梅欢 吴祥柏 高俊亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2100-2108,共9页

针对内孤立波引发的高强度流场易影响海洋平台正常工作的问题,本文基于南海北部陆架区获得的高质量的海流和温盐数据,对观测海区内孤立波的演变特征进行了研究。研究结果显示:观测海区内孤立波活动频繁,且具有明显的第一模态下凹型内孤... 针对内孤立波引发的高强度流场易影响海洋平台正常工作的问题,本文基于南海北部陆架区获得的高质量的海流和温盐数据,对观测海区内孤立波的演变特征进行了研究。研究结果显示:观测海区内孤立波活动频繁,且具有明显的第一模态下凹型内孤立波特征。内孤立波经过时,在50~100 m以上的上层诱发了较强的西向流速,其大小接近0.44 m/s,在深度超过100 m则为东向补偿流为主,东向补偿流的量值与西向流相比较小。在垂向上,波前的水体向下流动,波后的水体则向上流动,最大垂向流速可达0.2 m/s。内孤立波引起的向下的等温线的起伏达到50 m。此外,基于计算流体力学软件Fluent对观测海区内孤立波进行模拟,并计算内孤立波对桩柱的作用力。结果表明:数值模拟得到的内孤立波与实测内孤立波吻合较好,内孤立波对桩柱的水平作用力和垂向作用力主要受到压差力的影响,且以水平作用力占主导,上层桩柱受力为-60 kN,下层桩柱受力为20 kN。本文研究结果不仅对陆架区内孤立波的特征有进一步的认识,同时对南海内孤立波的预报及对海洋结构物设计等具有一定的指导价值。 展开更多

关键词 南海 内孤立波 声学多普勒流速剖面仪 结构物 数值模拟 计算流体力学 作用力 桩柱

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中国东部边缘海潮波系统形成机制的模拟研究 被引量：20

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作者 贾建军 闾国年 +3 位作者 宋志尧 林珲 钱亚东 陈钟明 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期159-167,共9页

以三维高精度潮波数值模拟为基础，运用系统分析方法和地理信息系统技术，对影 响中国东部边缘海潮波系统的因素，包括入射潮波、科氏力、海区地形、岸线形状及底摩擦等， 进行了模拟试验。结果表明，它们对潮波系统的模式有不同程度的... 以三维高精度潮波数值模拟为基础，运用系统分析方法和地理信息系统技术，对影 响中国东部边缘海潮波系统的因素，包括入射潮波、科氏力、海区地形、岸线形状及底摩擦等， 进行了模拟试验。结果表明，它们对潮波系统的模式有不同程度的作用，其中科氏力的有无、 岸线形态的变化和水下地形的巨变化对潮波系统有重要影响。研究认为，中国东部边缘海潮 波系统是一个海－潮相互作用的整体；在一定的入射潮波条件下，该区的海区条件、特别是岸 线形态对潮波系统的模式起主要作用。 展开更多

关键词 边缘海 潮波系统 形成机制 数值模拟 中国东部

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渤海、黄海、东海波浪能资源评估 被引量：16

9

作者 姜波 丁杰 +3 位作者 武贺 江兴杰 叶钦 张军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1711-1716,共6页

采用WRF模式生成的风场驱动第三代海浪数值模式MASNUM-WAM、WAVEWATCH-III(WW3)和SWAN,得到渤海、黄海和东海2003年1月~2012年12月高分辨率波浪场,将模拟结果与28个波浪浮标和11个"浪龙"(AWAC)调查资料进行对比分析,发现两者... 采用WRF模式生成的风场驱动第三代海浪数值模式MASNUM-WAM、WAVEWATCH-III(WW3)和SWAN,得到渤海、黄海和东海2003年1月~2012年12月高分辨率波浪场,将模拟结果与28个波浪浮标和11个"浪龙"(AWAC)调查资料进行对比分析,发现两者具有良好的相关性。分析该海域波浪能资源的时空分布规律,估算波浪能资源:渤海、黄海和东海离岸20 km连线上,波浪能资源储量分别为64.19×10~4、211.67×10~4和770.90×10~4k W。研究表明舟山群岛以南海域蕴藏着丰富的、适宜开发的波浪能资源。 展开更多

关键词 渤海 黄海 东海 波浪能 评估 数值模拟

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1307号台风“苏力”台风浪数值模拟 被引量：23

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作者 郑崇伟 周林 +1 位作者 宋帅 潘静 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期257-262,共6页

以T639预报风场驱动目前国际先进的第三代海浪模式WW3(WAVEWATCH-III),对发生在2013年7月中旬的1307号台风"苏力"所致的海浪场进行数值模拟,并利用来自台湾岛、朝鲜半岛、日本的浮标观测资料,验证模拟台风浪场的有效性,进而... 以T639预报风场驱动目前国际先进的第三代海浪模式WW3(WAVEWATCH-III),对发生在2013年7月中旬的1307号台风"苏力"所致的海浪场进行数值模拟,并利用来自台湾岛、朝鲜半岛、日本的浮标观测资料,验证模拟台风浪场的有效性,进而对台风浪的结构特征进行分析,以期为台风浪场的数值预报、防灾减灾等提供科学依据.结果表明:1)以T639预报风场驱动WW3海浪模式,模拟的台风浪场较好地刻画了台风"苏力"的结构特征;2)与浮标观测资料对比发现,模拟有效波高整体上具有较高精度,与观测值在曲线走势上保持了较好的一致性,在数值上稍大于观测值;3)澎湖浮标站处的模拟有效波高与观测值出现较大差异,这应该与台湾海峡的复杂地形、T639预报风场在台湾海峡的准确度有关;4)台风海浪场与海表风场表现出较好的一致性,台风位于大洋时,高值中心的有效波高可达13m以上,台风逼近福建沿海时,带来了11m左右的巨浪. 展开更多

关键词 T639预报风场 waveWATCH-Ⅲ 中国海 台风浪 数值模拟

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环台湾岛海域半日潮波特征的三维模拟 被引量：13

11

作者 沙文钰 吕新刚 +1 位作者 陈希 张文静 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期31-40,共10页

用 1 997版POM海洋模式 ,首次应用于环台湾岛海域的潮波数值研究 .得到该海域的半日潮波主要为 2 3°N以南西太平洋传来的胁振潮 .影响台湾海峡的半日潮波分别由海峡南北口传入的两支潮波 ,且北支强于南支 .福建沿岸湄州湾—兴化湾... 用 1 997版POM海洋模式 ,首次应用于环台湾岛海域的潮波数值研究 .得到该海域的半日潮波主要为 2 3°N以南西太平洋传来的胁振潮 .影响台湾海峡的半日潮波分别由海峡南北口传入的两支潮波 ,且北支强于南支 .福建沿岸湄州湾—兴化湾为最强潮区 ,其M2 分潮最大振幅可达 2 40cm .最强潮流区位于澎湖水道 ,M2 分潮最大潮流达 1 96cm/s.环台湾岛海域潮波潮流水平结构上除海峡北部原有一个圆流点外 ,还发现另外存在 4个新的圆流点 .潮流垂直结构上主要为右偏 ,接近底层处为左偏 . 展开更多

关键词 环台湾岛海域 半日潮波 三维数值模拟 POM海洋模式 垂直结构

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渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响 被引量：10

12

作者 孟云 娄安刚 +1 位作者 刘亚飞 张栋梁 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1-7,101,共8页

采用有限体积近岸海洋模型FVCOM,基于渤海2004和2014年的岸线地形数据,构建渤海2个年份的三维潮汐潮流数值模式;通过数值模拟研究,探讨了渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响。数值模拟结果表明:岸线地形变化后,半日分潮潮时在... 采用有限体积近岸海洋模型FVCOM,基于渤海2004和2014年的岸线地形数据,构建渤海2个年份的三维潮汐潮流数值模式;通过数值模拟研究,探讨了渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响。数值模拟结果表明:岸线地形变化后,半日分潮潮时在渤海湾、莱州湾和渤海中部东南海域提前,在辽东湾和渤海中部西北海域滞后;振幅在渤海湾及辽东湾增大,在莱州湾及渤海中部减小;位于秦皇岛和黄河口的半日分潮无潮点位置分别向西南和东南方向移动。渤海绝大部分海域全日分潮潮时提前,振幅增大,位于渤海海峡的全日潮无潮点位置向东移动。潮流性质系数在莱州湾增大,在渤海其他大部分海域减小,渤海规则半日潮流海区范围略有增加,不规则半日潮流海区范围相应减少。 展开更多

关键词 潮波系统 潮流性质 岸线变化 渤海 数值模拟

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黄海海底辐射沙洲区的M2潮波 被引量：35

13

作者 张东生 张君伦 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第5期35-40,共6页

建立了东中国海潮波数值模型，模拟了Ｍ２分潮波的传播，以研究Ｍ２分潮波的时空分布与黄海海底辐射沙洲形成和演变规律之间的关系．Ｍ２分潮波进入南黄海后，部分受山东半岛阻隔，在半岛以南水域及海州湾呈逆时针旋转．旋转波与后继的... 建立了东中国海潮波数值模型，模拟了Ｍ２分潮波的传播，以研究Ｍ２分潮波的时空分布与黄海海底辐射沙洲形成和演变规律之间的关系．Ｍ２分潮波进入南黄海后，部分受山东半岛阻隔，在半岛以南水域及海州湾呈逆时针旋转．旋转波与后继的南黄海前进波在江苏北部沿海相遇，并在弓京港附近的水域形成潮波辐聚．在辐聚区内，潮差大，流速急，成为塑造海底沙脊间深槽的主要动力条件．７０００年前古海岸下Ｍ２分潮的数值试验表明，古河口附近的潮波为移动驻波型，其范围刚好与现在的南通市相对应． 展开更多

关键词 黄海海底 辐射沙洲 M2分潮 潮波 海洋地貌

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基于WRF-SWAN耦合模式的台风“威马逊”波浪场数值模拟 被引量：9

14

作者 伍志元 蒋昌波 +3 位作者 邓斌 陈杰 曹永港 李廉洁 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期64-72,共9页

获取高分辨率的风场数据和气压场数据是精确模拟台风浪的基础,采用经验公式构建台风风场和气压场对海浪模式进行驱动,无法反映台风影响下海气动力过程,难以提供高精度的风场、气压场数据。本文基于中尺度大气模式WRF(Weather Research a... 获取高分辨率的风场数据和气压场数据是精确模拟台风浪的基础,采用经验公式构建台风风场和气压场对海浪模式进行驱动,无法反映台风影响下海气动力过程,难以提供高精度的风场、气压场数据。本文基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting model)和第三代海浪模式SWAN(Simulating WAves Nearshore model),构建了南中国海地区大气—海浪实时双向耦合模式,针对超强台风"威马逊"进行数值模拟。将数值模拟结果与现场观测结果及卫星高度计观测结果进行对比验证,验证结果表明,本文建立的WRF-SWAN耦合模式在对台风"威马逊"影响下的南中国海台风浪的模拟中展现出较高的模拟精度,揭示了台风风场分布和台风浪分布在空间上的"右偏性"不对称分布特征及其形成机制。基于WRF和SWAN建立的大气-海浪实时双向耦合模式能够准确模拟台风动力过程以及台风浪的时空分布特征,可以推广用于南中国海地区台风浪的模拟分析。 展开更多

关键词 台风浪 数值模拟 WRF SWAN 实时双向耦合 南中国海

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正压潮流对南海东北部深水海域大振幅内孤立波影响的数值模拟 被引量：7

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作者 石新刚 范植松 李培良 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期297-302,共6页

分别在由正压涨潮潮流和斜压环流、正压落潮潮流和斜压环流构成背景流场的情况下进行南海东北部深水海域(深水海盆和陆架坡折海域)大振幅内孤立波的数值模拟。分析正压潮流对内波模态结构函数φ(z),GK-dV方程非线性系数α、频散系数β... 分别在由正压涨潮潮流和斜压环流、正压落潮潮流和斜压环流构成背景流场的情况下进行南海东北部深水海域(深水海盆和陆架坡折海域)大振幅内孤立波的数值模拟。分析正压潮流对内波模态结构函数φ(z),GK-dV方程非线性系数α、频散系数β、长内波相速度c、内孤立波振幅和波形的影响。发现正压潮流对φ(z)和β影响较小,而对α和c影响较大。对α的影响随着水深的变浅越来越大,而对c的影响是一致的,且当斜压环流与正压潮流同向时α(绝对值)和c值比较大。同时在诊断模拟内孤立波过程中发现,正压涨落潮潮流对内孤立波主孤立子波形和振幅影响的差别较小,但是对内孤立波的非线性演变过程影响的差别较大。 展开更多

关键词 正压潮流 内孤立波 数值模拟 南海

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基于FVCOM的渤、黄海M_2分潮的数值模拟 被引量：5

16

作者 于晓杰 娄安刚 +1 位作者 张学庆 于华明 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期157-161,共5页

本文基于有限体积方法的海洋数值模式FVCOM,对渤、黄海M2分潮潮汐、潮流进行数值模拟。模式水平采用不规则三角形网格,较好地拟合曲折岸线并提高近岸海域的网格分辨率;底摩擦采用数值模式同化结果,较真实的反应了海底实际底摩擦状况;采... 本文基于有限体积方法的海洋数值模式FVCOM,对渤、黄海M2分潮潮汐、潮流进行数值模拟。模式水平采用不规则三角形网格,较好地拟合曲折岸线并提高近岸海域的网格分辨率;底摩擦采用数值模式同化结果,较真实的反应了海底实际底摩擦状况;采用干/湿处理模块,可以较好模拟近岸的潮汐潮流。通过沿岸19个验潮站M2分潮潮汐调和常数的实测值与计算值的对比,振幅平均误差为5.6 cm,位相平均误差为6.1(°),模拟值与实测值较为接近。表层潮流椭圆的分布,基本反映了渤海及黄海北部的潮流特征。 展开更多

关键词 数值模拟 渤、黄海 潮波系统 潮流椭圆 FVCOM

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复式海堤上规则波和不规则波越浪数值模拟研究 被引量：4

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作者 董志 关大玮 +2 位作者 苗青 黄元中 张从联 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第3期112-118,共7页

海堤是沿海地区防潮御浪的重要基础设施,其中复式断面是最为常见的断面型式。本文采用数值模拟方法,基于黏性不可压缩流体的RANS方程和VOF法,利用边界造波技术和多孔介质结合辐射边界消波技术,建立立面二维和三维数值波浪水槽,在分析验... 海堤是沿海地区防潮御浪的重要基础设施,其中复式断面是最为常见的断面型式。本文采用数值模拟方法,基于黏性不可压缩流体的RANS方程和VOF法,利用边界造波技术和多孔介质结合辐射边界消波技术,建立立面二维和三维数值波浪水槽,在分析验证造波质量和规则波越浪基础上,针对下坡陡、上坡缓、中间为平台的典型复式海堤,开展不规则波越浪数值模拟,并利用流场分析手段,研究波浪与海堤相互作用过程。模拟结果与物理模型试验成果吻合较好,说明数学模型具有较高准确性和实用性,可进一步推广应用于工程实际。 展开更多

关键词 越浪 规则波 不规则波 复式海堤 数值模拟

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2013年尤特台风引起南海粤西水域陆架陷波的观测与模拟 被引量：2

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作者 文先华 曹雪峰 +3 位作者 王璐 侍茂崇 石洪源 丁扬 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期200-209,共10页

利用FVCOM数值模式,模拟了2013-08的尤特台风在南海西北部引起的增减水过程,通过局地风与余水位分布的相关分析,发现尤特台风在南海西北部陆架激发出了西南向传播的陆架陷波。超强台风尤特,进入南海之后,首先在台湾海峡西口引起陆架陷波... 利用FVCOM数值模式,模拟了2013-08的尤特台风在南海西北部引起的增减水过程,通过局地风与余水位分布的相关分析,发现尤特台风在南海西北部陆架激发出了西南向传播的陆架陷波。超强台风尤特,进入南海之后,首先在台湾海峡西口引起陆架陷波,沿着广东海岸深度浅于100m的水域向西传播,开始由于台湾浅滩的影响,传播速度很慢,只有1.5m/s,越过浅滩后,传播速度增加到7.8m/s,对广东沿海和海南岛东部沿海增水有着重要影响。雷州半岛08-14的增水,并不是由该海域海面风场直接吹刮引起的。08-12-14,局域的平均风速和风向都是利于该区域减水而不是增水。 展开更多

关键词 雷州半岛 余水位 陆架陷波 数值计算

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跨海大桥小尺度下部结构非线性波浪荷载分析 被引量：10

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作者 房忱 李永乐 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第5期100-104,共5页

为研究跨海大桥桩基、桥墩等小尺度下部结构波浪荷载的非线性特性,以平潭海峡大桥N01号桥墩为例,采用不可压缩流体的N-S方程以及VOF自由液面追踪法,通过FLUENT实现非线性波的二维数值模拟,进而分析非线性波浪速度场和波面变化的特点,并... 为研究跨海大桥桩基、桥墩等小尺度下部结构波浪荷载的非线性特性,以平潭海峡大桥N01号桥墩为例,采用不可压缩流体的N-S方程以及VOF自由液面追踪法,通过FLUENT实现非线性波的二维数值模拟,进而分析非线性波浪速度场和波面变化的特点,并通过Morison方程对比桥墩和单桩在线性波和非线性波下波浪荷载的差异,同时,为进一步研究浅水区非线性波浪特点,对不同直径下桥墩非线性波浪荷载的影响进行研究。研究表明:对于深水区的单桩,非线性波的非线性作用不明显;对于浅水区的桥墩,非线性波与线性波波浪力差异有14%,非线性作用较为显著;随着直径的增加,桥墩发生非线性波浪力峰值滞后现象;在跨海大桥设计中,波浪荷载的非线性应予以重视。 展开更多

关键词 跨海大桥 桥墩 非线性波浪荷载 数值模拟 Morison方程

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基于CFD的船舶顶浪遭遇畸形波数值模拟 被引量：2

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作者 石博文 刘正江 张本辉 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第3期59-62,113,共5页

针对畸形波对船舶航行极具威胁,已引发多起海上事故的情况,对舰船遭遇畸形波进行数值模拟研究。采用考虑航速改进的相位调制方法,以DTMB5512船模为目标船,在顶浪航行状态下实现舰船定时、定点遭遇畸形波的数值模拟。研究证实畸形波对舰... 针对畸形波对船舶航行极具威胁,已引发多起海上事故的情况,对舰船遭遇畸形波进行数值模拟研究。采用考虑航速改进的相位调制方法,以DTMB5512船模为目标船,在顶浪航行状态下实现舰船定时、定点遭遇畸形波的数值模拟。研究证实畸形波对舰船的不利影响明显大于一般大风浪航行,在畸形波情况下获取的非线性运动响应(包括纵摇、垂荡、垂荡加速度、压强和瞬时增阻)最大值是一般大风浪情况下的1.5倍以上。 展开更多

关键词 船舶 计算流体动力学(CFD) 畸形波 顶浪 数值模拟

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