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基于信息技术的浪涌冲击仿真
1
作者 赵贞岩 《中国科技信息》 2026年第1期80-82,共3页
1背景.水利工程作为现代基础设施体系的关键组成部分,在国民经济发展和社会稳定中扮演着至关重要的角色。山区水库不仅为储水蓄能创造了便利条件,还通过水力发电提供了大量清洁能源,同时在防洪调度和水资源调配方面发挥着不可替代的作... 1背景.水利工程作为现代基础设施体系的关键组成部分,在国民经济发展和社会稳定中扮演着至关重要的角色。山区水库不仅为储水蓄能创造了便利条件,还通过水力发电提供了大量清洁能源,同时在防洪调度和水资源调配方面发挥着不可替代的作用。然而随着山区水库运行年限的持续增加,各类安全隐患也日益凸显,其中由水文气象条件变化引发的浪涌冲击问题尤为突出。本研究从山区水库安全角度出发,系统分析了浪涌作用对山区水库的潜在威胁。在汛期强降雨条件下,流域来水量急剧增加会导致山区水库水位快速上升,这种异常水文状况使得挡水建筑物承受着远超设计标准的动态荷载。更为严重的是,当山区水库坝体结构出现损伤破坏时,蓄积的巨大水体能量会形成破坏性冲击波,对下游地区造成灾难性影响。为解决这一工程难题,本研究提出了包含理论建模和实验验证的系统研究方法,重点考察了正常运行工况下的浪涌侵蚀效应和极端溃坝情形下的冲击波传播特性,为山区水库安全评估和防护设计提供了科学依据。 展开更多
关键词 安全评估 动态荷载 信息技术 坝体结构 冲击波
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迷宫形透空式防波堤的水动力性能试验研究 被引量：1
2
作者 何方 陈妍 潘佳鹏 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期1-11,共11页
为提升透空式防波堤波浪防护效果,研究提出一种具有内部迷宫透浪通道的形式,迫使波浪发生多重反射和绕射,并在该过程中诱导涡旋形成,逐级消耗波浪能量。基于波浪水槽物理模型试验对防波堤的透反射和波能耗散特性展开研究,并重点关注其... 为提升透空式防波堤波浪防护效果,研究提出一种具有内部迷宫透浪通道的形式,迫使波浪发生多重反射和绕射,并在该过程中诱导涡旋形成,逐级消耗波浪能量。基于波浪水槽物理模型试验对防波堤的透反射和波能耗散特性展开研究,并重点关注其消浪结构形式、潮位以及入射波高的影响。研究结果表明,相比于采用菱形柱和圆形柱,内部消浪结构采用十字形柱时的波浪防护性能更为优异,其复杂内部结构显著增强了波能耗散,具有良好的防透射与降反射特性。在试验范围内,低潮位和大波高情况下,迷宫形透空式防波堤具有更好的波浪防护性能。研究还进一步分析了该防波堤形式所受波压力的情况,并发现其所受波压力沿波浪传播方向逐级衰减,前两排消浪结构单元所受波压力峰值明显较大,且在波能耗散中的作用最为显著,在该防波堤形式的工程应用中需进行加固。 展开更多
关键词 迷宫形 透空式防波堤 波浪防护 波压力
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涌潮作用下多孔介质护坡稳定阈值及破坏机制
3
作者 蒋涛 曾剑 +1 位作者 陈刚 周曾 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期73-77,共5页
涌潮水流特性复杂,对海塘有较强的破坏力。研究涌潮作用下多孔介质护坡稳定性对海塘保护有积极作用。为此,选取块石、螺母块体和空心方块3种护坡块体,通过物理模型试验,探究了涌潮作用下涌潮动力条件、涌潮方向、斜坡坡度、块体重量对... 涌潮水流特性复杂,对海塘有较强的破坏力。研究涌潮作用下多孔介质护坡稳定性对海塘保护有积极作用。为此,选取块石、螺母块体和空心方块3种护坡块体,通过物理模型试验,探究了涌潮作用下涌潮动力条件、涌潮方向、斜坡坡度、块体重量对多孔介质护坡稳定性的影响。结果表明,块石护坡在涌潮作用下易破坏,破坏范围与涌潮高度和潮前水深比值呈正相关。螺母块护坡和空心方块护坡整体表现较稳定,螺母块护坡在强涌潮作用下的稳定性大于波状涌潮,空心方块护坡相反。当涌潮高度与潮前水深的比值在0.50~0.65之间,且潮前水深较大时,两种护坡表现出临界稳定或失稳状态,此时弗劳德数约为1.4。此外,涌潮方向、斜坡坡度、块体重量对多孔介质护坡稳定性均有影响。研究结果为涌潮作用下多孔介质护坡的实际工程应用提供设计指导、施工建议和维护方法。 展开更多
关键词 涌潮 护坡块体 稳定性 物理模型试验 水压力
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聚焦波与水囊潜堤相互作用的试验与数值模拟研究
4
作者 刘畅 刘维杰 +1 位作者 金袭 赵西增 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期12-24,共13页
水囊潜堤是一种兼具结构安全及经济环境效益的代表性柔性防波堤,具有良好的应用前景。开展极端波浪与水囊潜堤相互作用的物理模型试验,分析水囊潜堤在聚焦波作用下的消浪特性,并构建波浪与水囊潜堤相互作用的流固耦合数值模型。基于验... 水囊潜堤是一种兼具结构安全及经济环境效益的代表性柔性防波堤,具有良好的应用前景。开展极端波浪与水囊潜堤相互作用的物理模型试验,分析水囊潜堤在聚焦波作用下的消浪特性,并构建波浪与水囊潜堤相互作用的流固耦合数值模型。基于验证后的数值模型探究聚焦波作用下水囊充盈度和潜堤位置对潜堤消浪效果的影响规律,分析上述因素对水囊潜堤消浪性能的影响机制。结果表明,构建的流固耦合模型可准确地模拟聚焦波与水囊潜堤的相互作用过程;相比刚性潜堤,水囊潜堤与波浪相互作用更为剧烈,具有更好的消浪性能;水囊充盈度的改变可通过同时改变潜堤的反射和耗散作用影响其消浪效果,其中耗散作用主要通过改变结构运动产生的涡量而产生,聚焦波作用下水囊潜堤的最佳充盈度为96%;潜堤布放位置在聚焦振幅较大时对消浪效果影响较大,潜堤位置离聚焦位置越近,结构运动产生的涡量及波面涡量耗散越大,消浪效果越好。相关结果可以为柔性水囊潜堤在实际极端海况下的应用提供一定借鉴,对于提高海洋防灾减灾能力、保护海洋环境等具有重要意义。 展开更多
关键词 水囊潜堤 CIP方法 聚焦波 流固耦合 消浪性能 防波堤
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考虑波浪对粉砂质岸坡作用的离心模型试验
5
作者 张晨 朱洵 +1 位作者 王羿 顾行文 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期114-123,共10页
波浪作用对岸坡稳定性有显著影响。为在模型试验中反映波浪作用下岸坡的真实应力状态,完成了一组关于有限水深条件下波浪对粉砂质岸坡作用的离心模型试验,其中超重力环境下的波浪由冲箱式造波机生成。介绍了超重力场下冲箱式造波机的造... 波浪作用对岸坡稳定性有显著影响。为在模型试验中反映波浪作用下岸坡的真实应力状态,完成了一组关于有限水深条件下波浪对粉砂质岸坡作用的离心模型试验,其中超重力环境下的波浪由冲箱式造波机生成。介绍了超重力场下冲箱式造波机的造波特点,根据试验结果分析了粉砂质岸坡在波浪作用下的冲刷特征和破坏模式,提出了基于冲刷形态的剥蚀率指标,并探讨了岸坡表面和土体内部孔隙水压力的变化规律。结果表明,粉砂质岸坡在波浪作用下出现了明显的侵蚀-后退现象,水面线附近侵蚀严重,破坏面的坡率大约在65°,破坏模式表现为浅层滑坡。水面线附近的岸坡受波浪作用影响,出现了类似“液化”现象;同时坡内的渗流过程进一步影响了岸坡稳定性。 展开更多
关键词 粉砂质岸坡 离心模型试验 冲箱式造波机 波浪作用 侵蚀特性
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冲击滑坡涌浪近场传播时频分析
6
作者 黄筱云 刘子亮 +1 位作者 黄瑞启 程永舟 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期98-105,114,共9页
为深入了解冲击滑坡涌浪近场传播的规律,运用FLOW-3D软件建立三维滑坡涌浪数值模型,模拟滑坡体入水产生涌浪以及涌浪近场传播过程,并通过小波变换对三维涌浪近场历时变化进行时频分析。结果表明:三维滑坡涌浪的能量从主径向朝两侧逐渐传... 为深入了解冲击滑坡涌浪近场传播的规律,运用FLOW-3D软件建立三维滑坡涌浪数值模型,模拟滑坡体入水产生涌浪以及涌浪近场传播过程,并通过小波变换对三维涌浪近场历时变化进行时频分析。结果表明:三维滑坡涌浪的能量从主径向朝两侧逐渐传递;至入水点2倍水深距离以外,其他径向上涌浪能谱演化特征趋向与主径向一致,所有径向上涌浪局部波能沿程衰减率接近,主频附近的组成波的波能传递速度不随径向角变化。基于此,进一步提出近场特征波能峰值与近场特征波能传递速度的概念与估算公式,为滑坡涌浪灾害评估提供参考。 展开更多
关键词 冲击滑坡 三维涌浪 近场 小波变换 FLOW-3D
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大比尺波浪水槽试验研究进展综述
7
作者 陈松贵 陈汉宝 +3 位作者 段自豪 解鸣晓 金瑞佳 张华庆 《水道港口》 2025年第3期319-332,共14页
大比尺波浪水槽作为海岸及海洋工程研究的关键设施,提供了在精准控制条件下进行近似原型物理模型试验的独特优势,有效地突破了比尺效应的影响。交通运输部天津水运工程科学研究院(下称“天科院”)大比尺波浪水槽2014年建成以来,围绕波浪... 大比尺波浪水槽作为海岸及海洋工程研究的关键设施,提供了在精准控制条件下进行近似原型物理模型试验的独特优势,有效地突破了比尺效应的影响。交通运输部天津水运工程科学研究院(下称“天科院”)大比尺波浪水槽2014年建成以来,围绕波浪-结构物相互作用、波流-泥沙冲刷机理与防护、波浪-浮体动力响应等研究方向进行了一系列大尺度试验研究,并在实际工程中得到了成功应用。文章对天科院大比尺波浪水槽过去十年来所进行的试验和研究成果进行了系统总结,旨在更充分地展示中国大比尺波浪水槽的功能和作用,并提出了未来重点的研究方向,包括海岸结构和泥沙运输、海岸工程防灾减灾、海上交通及能源等,进一步发挥其科研大设施在基础研究中的支撑作用。 展开更多
关键词 大比尺波浪水槽 物理模型 波浪-结构物 波流-泥沙 波浪-浮体 防灾减灾 海上新能源
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潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性
8
作者 张继生 来嘉豪 +1 位作者 林祥峰 邓绪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期116-123,共8页
基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最... 基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最大冲刷深度均增大,最大冲刷深度发生在桩柱迎流面;三脚桩基础的冲刷发展状况随基础安装角的变化而改变,基础安装角为30°时冲刷最为剧烈,0°时上游桩柱冲刷较小,30°时单独位于一侧的桩柱冲刷速率最快,60°时上游桩柱冲刷深度较大。 展开更多
关键词 局部冲刷 三脚桩 基础安装角 水流强度 潮流能水轮机
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随机速度边界下的陡槽滚波运动特性
9
作者 张华 林若辉 +1 位作者 何贵成 彭燕祥 《水利规划与设计》 2025年第1期70-75,共6页
针对随机速度边界和陡槽滚波空间演化特性有何关联的科学问题,根据随机过程理论,提出陡槽滚波由于上游水力扰动,于入口边界产生随机速度的物理思想,并以高斯白噪声来表示随机速度。根据k-ω湍流模型,建立二维陡槽滚波的随机边界数学模... 针对随机速度边界和陡槽滚波空间演化特性有何关联的科学问题,根据随机过程理论,提出陡槽滚波由于上游水力扰动,于入口边界产生随机速度的物理思想,并以高斯白噪声来表示随机速度。根据k-ω湍流模型,建立二维陡槽滚波的随机边界数学模型。研究表明,陡槽滚波波形在高/低雷诺数工况下的纳什系数均值分别为0.890和0.897,皆处于(0.75,1],表示模拟效果非常好。获得随机速度标准差与滚波无量纲物理参数的关系,即随机速度标准差分别与弗劳德数Fr和lgRe满足正线性关系,滚波最小通道长度与随机速度标准差满足负线性关系。二维陡槽滚波的随机边界数学模型能够较好地表达陡槽滚波的运动特性,为研究陡槽滚波提供新的参考。 展开更多
关键词 陡槽 滚波 随机边界 高斯白噪声 最小通道长度
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海岸工程长周期波浪问题研究概述
10
作者 耿宝磊 齐作达 金瑞佳 《水道港口》 2025年第4期469-478,共10页
海岸工程建设逐渐走向深海,面临更为复杂的海洋水动力条件,其中长周期波浪能量大、穿透力强,对海岸工程建设的影响引起广泛的关注。文章首先从海岸工程长周期波浪的定义出发,对不同文献中有关长周期波浪的概念进行了总结归纳,进而简要... 海岸工程建设逐渐走向深海,面临更为复杂的海洋水动力条件,其中长周期波浪能量大、穿透力强,对海岸工程建设的影响引起广泛的关注。文章首先从海岸工程长周期波浪的定义出发,对不同文献中有关长周期波浪的概念进行了总结归纳,进而简要分析了长周期波浪在全球范围内的分布及特征。海上丝绸之路沿线多个海域受长周期波浪影响显著,针对长周期波浪对海岸工程建设影响,结合部分工程案例系统总结了前人在透空式防波堤消浪、防波堤越浪、结构受力、护面块体稳定性及船舶系泊安全等五个方面的研究现状,分析了现有规范和方法在处理长周期波浪问题时的局限性,并提出了进一步研究的空间。 展开更多
关键词 长周期波浪 波浪特征 海岸工程 港内安全 船舶系泊 共振
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波浪荷载下格栅加固海滨缓坡防护效果研究
11
作者 王丽艳 戈鑫 +3 位作者 林启航 李广祥 尹崇山 李明 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期16-26,共11页
在“海洋强国”建设和“双碳”战略目标下,绿色环保低碳的土工格栅可用于保护海洋土地资源,从而提出易于施工的格栅片式插入和笼式嵌入两种加固方式.首先,通过ABAQUS软件建立海床模型,以二阶Stokes波理论为基础,研究波浪作用下缓坡海床... 在“海洋强国”建设和“双碳”战略目标下,绿色环保低碳的土工格栅可用于保护海洋土地资源,从而提出易于施工的格栅片式插入和笼式嵌入两种加固方式.首先,通过ABAQUS软件建立海床模型,以二阶Stokes波理论为基础,研究波浪作用下缓坡海床的动力响应和海床失稳后的破坏区域,与解析解对比,验证了数值模型的可靠性;其次,考虑格栅顺坡平铺、片式插入与笼式嵌入3种铺设方式,缓坡倾角、海床土的渗透性与强度等因素,建立嵌入格栅后的海床模型,研究嵌入格栅后的海床动力响应特征.最后,建立砂质缓坡海床的物理模型冲刷试验,分析海床在格栅不同方式加固后的泥沙流失和海床截面的变化,揭示格栅不同铺设方式对海床的加固机理. 展开更多
关键词 缓坡海床 土工格栅 波浪荷载 数值模拟 冲刷试验
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三峡库区轿顶峰^(#)1岸坡失稳过程及涌浪风险研究 被引量：1
12
作者 罗鹏 许万忠 +3 位作者 蒲文 唐有宁 宋健 任亮 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期65-68,50,共5页
三峡库区岸坡失稳造成的涌浪对码头及通航船舶的安全造成极大威胁,因此对轿顶峰^(#)1岸坡进行失稳过程分析及失稳造成的涌浪程度研究对防控涌浪灾害十分必要。采用离散元法分析岸坡极限平衡状态,再将极限平衡状态下的参数折减以进一步... 三峡库区岸坡失稳造成的涌浪对码头及通航船舶的安全造成极大威胁,因此对轿顶峰^(#)1岸坡进行失稳过程分析及失稳造成的涌浪程度研究对防控涌浪灾害十分必要。采用离散元法分析岸坡极限平衡状态,再将极限平衡状态下的参数折减以进一步研究岸坡的失稳过程;基于岸坡失稳过程模拟得到的相关边界条件采用FLOW-3D数值模拟软件对其在145、175 m两种水位工况下进行涌浪的预测及研究。结果表明,轿顶峰^(#)1岸坡经过滑移—溃屈破坏后整体形成碎屑流,碎屑沿岸坡滑入长江航道产生涌浪;涌浪在145 m水位工况下最大浪高约7.4 m,青石旅游码头最大爬高约4.7 m,在175 m水位工况下最大浪高约3.9 m,青石旅游码头最大爬高约3.4 m,两种工况下白鸶鹭与培石处涌浪爬高均不超过0.4 m。主要的潜在危害区为长江航道与青石旅游码头。 展开更多
关键词 涌浪 数值模拟 UDEC离散元软件 三峡库区 FLOW-3D
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有堤断面滩地植物消浪作用特性 被引量：1
13
作者 张之琳 黄本胜 +1 位作者 刘达 洪昌红 《人民珠江》 2025年第2期91-99,共9页
为构建一个综合多功能的海岸防浪林防灾减灾体系,深化对滩地植物消浪机理的研究和准确量化植物的消浪作用是至关重要的。目前,植物消减波高的计算方法主要基于单一林带的工况,例如考虑林带末端波高的规范方法和考虑沿程波高变化的沿程... 为构建一个综合多功能的海岸防浪林防灾减灾体系,深化对滩地植物消浪机理的研究和准确量化植物的消浪作用是至关重要的。目前,植物消减波高的计算方法主要基于单一林带的工况,例如考虑林带末端波高的规范方法和考虑沿程波高变化的沿程方法。为验证无堤背景下提出的计算方法在林带后有堤工况的适用性,开展水平、缓坡滩地后斜坡式及复合式堤防断面的试验研究,并采用沿程方法、规范方法及简化的规范方法进行分析。结果表明,堤防的反射作用会降低滩地植物的实际消浪作用,现有的理论计算方法倾向于高估滩地植物的消浪作用,实测林带后波高是计算结果的1~2倍。在植物消浪效果较为显著的工况下,3种计算方法得到的消浪后波高结果接近;规范方法、沿程方法分别在林带较窄、植物淹没时,计算结果相对更接近实测值。因此,在实际应用中,可根据实际情况选用不同的计算方法来评估植物消减波高的作用,并考虑引入适当的安全系数。研究结果可为生态海堤滩地植物的规划设计以及堤防断面设计提供科学依据。 展开更多
关键词 植物消浪 波高 计算方法 堤防断面 物理模型试验
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斜坡刚性植被组合消浪特性试验研究
14
作者 刘治宇 龚政 +1 位作者 靳闯 王永胜 《海洋工程》 北大核心 2025年第6期108-117,共10页
海岸植被对波浪能量具有衰减作用,在海岸防护中得到了广泛关注和应用。已有研究主要关注平底条件下植被的消浪效果,而对斜坡上植被的消浪特性关注较少。以广州市南沙区龙穴岛北部近岸水动力特征为基础,通过水槽物理模型试验探究了斜坡... 海岸植被对波浪能量具有衰减作用,在海岸防护中得到了广泛关注和应用。已有研究主要关注平底条件下植被的消浪效果,而对斜坡上植被的消浪特性关注较少。以广州市南沙区龙穴岛北部近岸水动力特征为基础,通过水槽物理模型试验探究了斜坡上不同刚性植被组合的沿程波高、波浪非线性、波浪频谱以及淹没体积率的变化特征,分析了植被淹没体积率对消浪效果的影响。研究表明:与无植被条件相比,单一型和组合型植被均显著降低了透射波高,组合型植被的消浪效果介于单一型的刚性大树和刚性小树之间;斜坡上的浅水变形效应使波浪非线性沿程增强,但与无植被条件相比,斜坡植被的存在降低了波浪的非线性;波浪经过斜坡植被带后,透射波的波形变化显著,波高、主频幅值和能量谱密度均有所降低;植被淹没体积率对斜坡上刚性植被的消浪效果有显著影响,植被淹没体积率越大,消浪效果越好。 展开更多
关键词 植被消浪 消浪效果 刚性植被 组合植被 海岸防护 淹没体积率
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水流作用下库区滑坡涌浪传播及波压分布规律研究
15
作者 杜修力 陈海锋 +1 位作者 王丕光 董慧慧 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第3期669-682,共14页
西部山区由于其地形地势特点,极易发生地震滑坡等灾害,滑坡体高速入水产生涌浪,对建筑结构造成巨大危害。本文基于计算流体动力学(CFD)的FLUENT软件,建立了滑坡涌浪三维数值模型,通过已有的物理模型试验验证了该数值方法的有效性,进一... 西部山区由于其地形地势特点,极易发生地震滑坡等灾害,滑坡体高速入水产生涌浪,对建筑结构造成巨大危害。本文基于计算流体动力学(CFD)的FLUENT软件,建立了滑坡涌浪三维数值模型,通过已有的物理模型试验验证了该数值方法的有效性,进一步探讨了水流动力作用下滑坡涌浪的传播规律及动水压力的变化规律。数值模拟结果表明,考虑水流作用后,涌浪波高的变化随着流速的增加而增大,流速0.5m/s时波高约为无水流的3倍;不同测点处首浪动水压强最大值,以及动水压差会不同程度受水流作用的影响,动水压差最大能达到600Pa;当滑坡体的宽度增加1倍时,波压波动的相对变化增加了15%;滑坡体滑速增大1m/s时,波压波动的相对变化增加了约17%。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 水流动力 CFD 动水压强 水面高程
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涌波的基本性质 被引量：10
16
作者 林炳尧 黄世昌 潘存鸿 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第6期12-15,共4页
分析了溃坝波和涌潮等波动的基本特征。水流穿越涌波时,水流流量、动量虽保持守恒,但机械能大量损耗,因此通常所用的SaintVenant方程并不能描述涌波附近的流动。从微观角度看,考虑铅垂流速分量及水平速度不均匀性所引起的色、耗散效应后... 分析了溃坝波和涌潮等波动的基本特征。水流穿越涌波时,水流流量、动量虽保持守恒,但机械能大量损耗,因此通常所用的SaintVenant方程并不能描述涌波附近的流动。从微观角度看,考虑铅垂流速分量及水平速度不均匀性所引起的色、耗散效应后,涌波波后将产生衰减的高频波,波陡大为增加,因此表面失稳,进而形成漩滚。分析说明,Froude数也是色、耗散效应的比值,决定了涌波的局部形态。数值计算结果与试验值极为接近。由于天然河道形态复杂,进行涌波数值计算时,需对控制方程的源项进行处理,方能对涌波有深入的了解。 展开更多
关键词 涌波 浅水流动方程 色散 耗散 数值方法 溃坝波
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聚焦波作用下平板-方柱结构波浪砰击压力与冲量实验研究
17
作者 张念凡 刘明月 +2 位作者 肖龙飞 郭英豪 陈刚 《船舶力学》 北大核心 2025年第8期1188-1200,共13页
为探究极端波浪的砰击作用,基于波浪水槽物理模型实验,本文重点研究了具有不同破碎程度的聚焦波对平板-方柱结构产生的波浪砰击压力与冲量特性。采用小波降噪、经验模态分解与局部加权线性回归等方法对实验数据进行处理,获得了方柱不同... 为探究极端波浪的砰击作用,基于波浪水槽物理模型实验,本文重点研究了具有不同破碎程度的聚焦波对平板-方柱结构产生的波浪砰击压力与冲量特性。采用小波降噪、经验模态分解与局部加权线性回归等方法对实验数据进行处理,获得了方柱不同位置处的波浪砰击压力,探究了波浪压力的时空分布特征。基于波浪砰击压力的时间积分,分析了结构典型部位处砰击压力冲量的时变特性。此外,详细讨论了波浪破碎程度、初始气隙及纵倾角对砰击压力冲量空间变化的影响。研究表明,聚焦波产生的最大砰击压力冲量受波浪破碎程度、初始气隙及纵倾角的影响显著,波峰翻卷乃至提前破碎的波浪通常会产生较大的砰击压力冲量。同时,具有较小初始气隙和正纵倾角的平板-方柱结构受到的砰击压力冲量更大。本研究为深入探讨极端波浪对半潜式平台的波浪砰击作用提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 砰击压力 压力冲量 空间变化 模型实验 聚焦波 波浪破碎
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一种新型截面浮式防波堤的消波性能研究
18
作者 马玉祥 田世豪 董国海 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期1921-1931,共11页
针对现有浮式防波堤难以消减较长周期波浪的局限性,本文提出了一种新的截面型式的浮式防波堤。利用西门子Star CCM+软件,通过一系列数值波浪水槽试验,开展了该新型截面防波堤的消波性能分析。结果表明:在入射波周期T=10 s的条件下,本文... 针对现有浮式防波堤难以消减较长周期波浪的局限性,本文提出了一种新的截面型式的浮式防波堤。利用西门子Star CCM+软件,通过一系列数值波浪水槽试验,开展了该新型截面防波堤的消波性能分析。结果表明:在入射波周期T=10 s的条件下,本文提出的新型截面防波堤的透射系数相较于已有的整体尺寸近似或截面面积接近的浮式防波堤降低约20%;本文进一步分析了截面局部尺寸对该浮式防波堤消波性能的影响,当水平导浪板的长度由5 m增加至9 m,T=10 s波浪下该防波堤的透射系数可由0.6降至0.5。此外,在底部增设多列竖直板可使透射系数降低5%~12%,有效地增强了防波堤的性能。 展开更多
关键词 浮式防波堤 消波性能 新型截面 消波模块 数值波浪水槽试验 透射系数 挡浪墙 底部竖板
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近坝库岸滑坡涌浪-溃坝链生灾害研究进展 被引量：2
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作者 杜镇瀚 陈祥 +2 位作者 潘洪月 彭潜 张士辰 《中国水利》 2025年第3期50-57,共8页
近坝库岸滑坡是水库库区主要地质灾害之一,高山峡谷区滑坡体失稳高速滑入库区可能导致巨型涌浪,大坝遭到涌浪冲击与漫顶水头冲刷的双重作用,面临极高安全问题,对下游人民生命财产安全造成极大威胁,其引起的灾害链风险一直是研究热点,探... 近坝库岸滑坡是水库库区主要地质灾害之一,高山峡谷区滑坡体失稳高速滑入库区可能导致巨型涌浪,大坝遭到涌浪冲击与漫顶水头冲刷的双重作用,面临极高安全问题,对下游人民生命财产安全造成极大威胁,其引起的灾害链风险一直是研究热点,探究滑坡涌浪致灾机理及链式效应、涌浪溃坝灾害过程具有重要意义。综述了目前国内外相关研究进展,从滑坡涌浪特征、涌浪对建筑物作用过程、漫顶冲蚀溃决等角度对高山峡谷区土石坝库区地质-水工灾害链生机理的试验与模拟研究现状进行了梳理分析,对近坝库岸滑坡涌浪-溃坝链生灾害研究与实践进行了思考与展望。发现目前研究多集中于滑坡易发性、稳定性及滑坡涌浪产生机制的前端思考,忽略了滑坡体产生的巨型涌浪对水工结构的影响及周边承灾体的风险评估与防范管理,建议在近坝库岸滑坡涌浪-溃坝链生灾害机理、灾害智能识别、风险评估与防范、应急预演与处置及相关政策法规等方面加强研究与实践。 展开更多
关键词 库岸滑坡 滑坡涌浪 土石坝溃决 地质-水工灾害链 风险评估
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内河生态航道孔洞型消波结构的消波特性试验
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作者 侯利军 蔡塬达 +3 位作者 王辉 石泓逸 宋少红 陈达 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期54-62,共9页
为降低船行波对内河生态航道护岸的影响,提出一种兼顾消减波浪和连通水体的孔洞型消波结构,并通过波浪水槽物理模型试验研究了其消波特性,分析了孔洞、波高和水位对波浪透射、反射、波浪力的影响规律。结果表明:波浪与孔洞型消波结构相... 为降低船行波对内河生态航道护岸的影响,提出一种兼顾消减波浪和连通水体的孔洞型消波结构,并通过波浪水槽物理模型试验研究了其消波特性,分析了孔洞、波高和水位对波浪透射、反射、波浪力的影响规律。结果表明:波浪与孔洞型消波结构相互作用,表现出显著的波浪透射、反射和孔洞造成的流体紊动现象,极大改变了波浪传播特征;透射波浪的波高在消波结构附近相对较大,距离消波结构较远时波高显著减小并趋于稳定;波浪透射系数随孔径减小和波高增大而逐渐减小;波浪反射系数随孔径减小基本不变,随波高增大而逐渐增大;透射和反射系数随水位的变化关系与水位孔洞的相对位置及透波程度相关;随着波高增大,波压力和波吸力呈先快速增大后基本不变的趋势;随着孔径增大,波压力逐渐减小,而波吸力相近,且开孔率对波压力降幅的影响较波吸力更大。 展开更多
关键词 生态航道 船行波 孔洞型消波结构 波浪透射 波浪力
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