摘要：为了充分利用有限观测资料确定海洋结构物设计与营运环境条件,以北海North Alywn平台提供的一次风暴记录为依据,以提高谱峰分辨率和减小谱方差为谱估计目标,在快速傅里叶变换算法(FFT)基础上,引入最大熵算法(MEM)和小波变换算法(WT);为实现对小容量子样有效的谱估计,应用自举理论(BT)在原始子样基础上构建移动区间,并将区间谱估计的Welch算法发展为自举Welch算法,建立了有效的小子样谱估计算法.研究表明,在子样容量有限的情况下,自举算法同诸如FFT、MEM、WT等谱分析算法结合,可以充分挖掘数据序列的统计信息,得到具有足够置信度的谱函数以及相应的统计特征参数.

摘要：利用海浪谱JONSWAP谱生成随机波浪,并结合改进的波浪力时程模型生成一个连续的、持续时间相对较长的随机波浪力作用过程。假设五十年设计基准期内防波堤每年遭受一次风暴,利用波浪谱随机生成五十次风暴波浪作用过程,对防波堤五十年设计基准期的响应过程进行一次随机模拟,以此作为一个样本。经过对大量随机模拟产生的样本进行统计分析,实现对防波堤整个设计基准期内的安全度进行概率评估。最后,通过算例对该方法的应用进行了演示。

摘要：无论是对于各种涉海水工建筑物的设计还是对于它们的防护而言,最大波高的预测都是非常重要的工作。目前常用的海浪预报模式多以相位平均模型为主,其能直接给出的计算结果是海浪谱,因此基于海浪谱给出合理的最大波高估算具有重要的意义。前人对波陡、谱宽等参数对最大波高公式的影响都有了较为清楚的认知,然而相关研究大多围绕单峰谱开展,尚没有考虑包括双峰谱在内的海浪谱型最大波高公式的影响。本文首先探讨了海浪谱对最大波高的影响特性,进而提出了海浪谱谱型的参数化定义,最后给出了考虑谱型因子的最大波高公式。

摘要：近岸局部范围内的波浪是由远处洋面上生成并传播过来的 ,它的生成发展源地 (敏感性海域 )对于所关注范围的波浪起决定性影响。共轭方程中的模式变量反映了物理参量的梯度变化 ,利用它可以达到精确确定敏感海域具体位置的目的。本文在 LAGFD- WAM海浪模式基础上建立了海浪谱共轭方程 ,提出了通过在关注点邻域加一小扰动作为逆向积分海浪谱共轭方程的驱动项 ,来计算出梯度极值分布的思想。将这一思想应用于东中国海区域 ,通过一系列试验来确定舟山及长江口附近海域的敏感性区域位置。试验结果符合物理意义 ,梯度极值分布结果为下一步的多源卫星观测资料复合分析及最优实测方案设计奠定了基础。

摘要：针对深水桥梁在海洋中面对波浪的冲击问题,以某跨海斜拉桥为例,设定P-M谱为目标谱,依据Welch算法对海浪功率谱进行验证,基于以上理论采用fluent软件建立数值波浪水槽,根据重现期为10年、50年和100年分别计算对应的波高为6.4 m, 7.2 m和9.6 m的波浪力,并将波浪力导入斜拉桥进行动力响应计算。综合分析大桥的动力响应,结果表明,(1)纵桥向波浪力是由横桥向波浪冲击桥墩出现绕射效应而产生,所以斜拉桥所受横桥向波浪力远大于纵桥向波浪力;(2)随着波高的增大,斜拉桥的动力响应峰值逐渐增大,主跨跨中和塔顶动力响应峰值随波高的增长率最快,次边跨跨中动力响应峰值随波高的增长率次之,边跨跨中动力响应峰值随波高的增长率最慢;(3)随着波浪荷载的增大,塔顶横向位移响应增幅显著,塔顶位移响应峰值最大达到0.0598 m。相关研究对大跨度深水桥梁的设计和动力分析有一定的参考意义。

摘要：次重力波在近岸水动力运动过程中起到重要作用,深入地了解次重力波对预防其引发的近岸灾害有着重要意义。结合波浪现场观测方法和数值模拟方法研究了斯里兰卡南部海域次重力波特征。短波和自由次重力波通过海浪谱模型WAVEWATCH III模拟,而约束次重力波通过二阶非线性理论模拟,数值模拟结果与现场观测结果对比吻合良好。研究结果表明,斯里兰卡南部海域大部分时间以自由次重力波为主;在强涌浪海况下(短波波高大于2.5 m,周期大于15 s)约束次重力波逐渐逼近自由次重力波甚至占主导地位;斯里兰卡大陆架极其狭窄,对涌浪的能量损耗作用极为有限,使得近岸面对强劲的涌浪及其伴生的次重力波的侵袭,增大了次重力波引发近岸水动力灾害的风险。

摘要：第三讲海浪谱成长理论1 海浪谱的概念海浪谱是用来描述海浪内部结构的,它说明海浪由哪些组成部分构成的.海浪谱已成为目前海浪研究的中心问题.海浪谱主要应用于以下5个方面:第一,海浪观测与分析方面,由于海浪复杂性和随机性,从观测方案、测头形式、记录方式到统计取样和分析方法的选取和设计都必须密切结合谱的概念进行.第二,海浪预报方面,利用谱进行海浪数值计算已成为当今最有前途的预报方法.第三,海洋环境研究,海浪影响海洋与大气的能量交换,海浪的反射性能影响雷达探测,海浪还影响海面磁场变化与声波的传播及影响海水的混合和内波的形式,从而影响潜艇的活动和水下发射导弹的准确性,海浪谱是研究这些问题的重要工具.第四,海洋工程方面,海浪谱已用于活动式钻井平台、采油平台的摇摆和深水平台的强度和稳定性的动力计算.第五,海浪本身的研究,在风和地形的影响下,海浪的变化极其复杂,经典波动理论或纯经验方法不足以阐明其生成机制和发展过程.海浪谱不仅揭示海浪内部结构,而且对外表现出统计规律,所以海浪谱已成为研究海浪的主要手段.

摘要：将海浪绘制方法划分为计算流体力学法与表面波法,对表面波法近年的发展进行综述。表面波法又可分为Gerstner波法、快速傅里叶逆变换法,前者绘制结果为规则波,后者绘制结果为不规则波,两者都适于实时绘制大尺度海浪,且能实现波浪破碎。对快速傅里叶逆变换法所用海浪谱进行改进,使绘制的海浪能体现风距、风速的影响。对波数向量采样进行优化以提高绘制效率;改进海浪破碎方式,使绘制结果与观测数据更接近。

摘要：根据研究线性海浪理论、海浪谱反演海浪数据的线性叠加法,反演出三维海浪场数据并进行多角度分析。结合飞行器掠海飞行仿真的实际需要,深入研究了PC机平台上大量三维海浪场数据的产生方法和显示方法。大量的仿真实验结果表明,本文所提方法是可行且有效的,对实际海浪场具有良好的模拟,可广泛应用于动态仿真、虚拟现实及相关领域。

摘要：为消除X波段雷达海杂波图像谱中非海浪能量,设计了色散关系带通滤波器(DRBF).其带宽由测量海域主导波波数和估计的最大相对流速共同确定.根据主导波波数调节滤波器带宽,能使算法较好地适应海浪的特点;DRBF带宽由估计的最大流速调节,解决了传统上依赖实测流速构造DRBF不准确的问题.使用岸基实测雷达图像实验,将DRBF提取海浪谱反演得到的有效波高与现场传感器获得的有效波高进行比较,两者具有很高的相关性和很小的误差,可见设计的DRBF具有良好的性能和较高的可行性.