丁坝反射波形成裂流的三维垂向分布研究

论文摘要

裂流是波浪破碎后形成的离岸方向的水流,是近岸波生流的重要组成部分。裂流具有强烈的三维特性,流速沿水深的分布并不均匀一致,因此,对裂流速度在垂向上分布测量和变化规律的分析很有必要。本文通过物理模型实验研究沙坝海岸丁坝附近交叉波浪场形成裂流的三维分布特性。实验通过浪高仪测量理论节腹点位置处的波高得到波浪场的分布情况,研究了裂流槽的存在对裂流形成的影响,并考虑了裂流产生位置与波浪场的节腹点位置的关系;利用ADV测量了裂流流速最大值剖面处裂流流速沿水深的分布情况,研究了裂流流速的垂向分布规律及三维特征,并对裂流流速纵向分量进行了幂函数分布拟合;实验还测量了裂流槽位置改变前后节腹点处波高及裂流流速以研究裂流槽位置和宽度对裂流形成原因和裂流流速的影响。主要结论如下:(1)裂流槽的存在一定会导致裂流槽处产生裂流,不管该处是波浪节点还是腹点,但在裂流槽以外的裂流产生于波浪节点处。裂流槽内裂流的形成原因是由于不管该处是波浪节点还是腹点裂流槽都会使得该处平均水位降低,而在裂流槽外则是由于节点处平均水位低于腹点处。(2)裂流的宽度会随裂流槽变宽而变大。(3)裂流横向速度分量在裂流槽入口处会由于丁坝反射引起的环流流动不对称而呈现出偏向丁坝方向的特性,在沿纵向不同位置处出现正负波动的特性,反映出了裂流流速矢量沿流动方向左右摆动的特性。(4)裂流纵向速度分量的垂向分布呈现破波带内指数为1/7,破波带外指数为2的幂函数分布,形成原因与undertow产生的原因类似。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 常承书

导师: 邹志利

关键词: 裂流,裂流槽,垂向分布,沙坝海岸

来源: 大连理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学,海洋学

单位: 大连理工大学

分类号: P731.2;P75

DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.000864

总页数: 63

文件大小: 2373K

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标签：裂流论文;  裂流槽论文;  垂向分布论文;  沙坝海岸论文;