波浪爬高

摘要： 在风浪较大的河口地区,堤坝采用聚氨酯碎石护坡。通过理论研究、现场监测和物理模型试验等方式,分析聚氨酯碎石护坡的结构稳定性、波浪力分布和消浪效果。结果表明:1)在有效波高为2.0~3.0 m的波浪作用下,边坡12、厚20~30 cm的聚氨酯碎石护坡是稳定的;2)聚氨酯碎石护坡能有效降低波浪爬高,设计中糙渗系数取0.80~0.85;3)最大波压强不小于0.5ρgH(海水密度、重力加速度与波高的乘积)。

摘要： 文章详细介绍浦东机场3#围区外侧护坡垫层中“混凝土替代部分块石”方案创新与实践过程,分析创新方案的实践效果,基于此实践,探讨水利水运工程中混凝土替代块石(简称“替代方案”)的可行性。

摘要： 近年来海洋极端天气频发,港珠澳大桥西人工岛地处外海,与其相连接的桥梁非通航跨的桥面高程较低,容易受到海浪侵袭,威胁到岛桥功能的正常发挥和结构自身安全。针对西人工岛桥结合部周围的复杂地形条件,采用OpenFOAM®开源程序,分别对S、SSW和SW三个方向的极端波浪进行了数值模拟。通过数值计算结果与物理模型试验测量值的比较验证了的模型的准确性。分析了不同方向入射波的波高和沿岛体斜坡爬高的变化规律。随着波浪入射角的增大,人工岛南侧斜坡的波浪爬高呈逐渐减小,但在岛体西端靠近桥梁的位置处,波浪爬高逐渐增大;同时也反映了越浪和桥面上水风险的大小。研究旨在为实际工程的管理和设计提供参考。

摘要： 基于图像识别的波浪爬高测量方法,根据给定的采样频率完成对采集视频的帧提取,建立时间序列图像集。通过对图像标定、灰度化、阈值计算和波面识别获取波面数据,进行波浪爬高计算,得到波浪爬高的测量结果。与电容式波高传感器测量结果对比表明,利用文中所述算法获得波浪爬高时间曲线与波高传感器实测曲线具有较好的一致性,且对爬高峰值的测量更加准确,并采用图像识别数据对传感器数据进行修正,能较好消除波高传感器斜置状态下测量形成的误差,在兼顾效率的同时提高了爬高测量精度。

摘要： 为提升海堤的生态服务功能,上海市于2019年开展了海堤去硬质化和生境化的改造试验。文章阐述了崇明北沿三期生态海堤试验研究中的改造技术,并基于Flow-3D三维数值模拟探讨了坡面栅栏板填充对防浪性能的影响。结果显示生态改造后波浪爬高仍在工程设计安全富余内,表明对既有海堤护面结构进行生态改造是可行的,成果可以为未来上海市海塘堤身生态化改造提供借鉴。

摘要： 针对新型人工块体TB-CUBE在斜坡堤上对于规则波爬高及反射的影响效果,进行试验研究。研究结果表明:波浪爬高随斜坡堤坡度增加呈现先增加后减小的趋势,并随水深增加先减小后增加;同时,堤前反射系数随水深和坡度增加呈现逐渐减小的趋势。依据波浪在新型护面块体TB-CUBE上爬高的相关因素,并以此拟合出波浪在该块体上爬高的经验公式,并与JTS 145—2015《港口与航道水文规范》进行了对比分析。结果表明:拟合的经验公式对TB-CUBE块体的适用性比规范中的计算公式更好。

摘要： 将植物引入到生态护岸工程当中,利用植物削弱波浪、增强岸坡的稳定性,可以达到环境效益和经济效益兼得的效果.基于天津市水域岸坡的现场调研,选取坡度为1:3.5的单式护岸断面,在波浪水槽中建立考虑盐生植物的蜂巢生态护岸断面模型,研究其在不同规则波要素作用下的波浪爬高、越浪、近底波生流、护岸稳定性状况.研究结果表明:植物蜂巢生态护岸有效削弱了来浪,使得波浪爬高最大降低40％和单宽平均越浪量衰减最大可达到90％以上,且植物密度越大,衰减越多;植物蜂巢生态护岸对波浪近底流速没有明显影响,近底流速随着植物密度增大还呈现略微增大的趋势;植物蜂巢生态护岸有效防护了岸坡,增大了波浪作用下护岸坡面的稳定性;综合考虑波浪爬高与植物单位密度植数、水深、平均入射波高、周期、波长等物理量之间的关系,拟合出能直接考虑不同植物密度的波浪爬高计算公式,并通过对物理模型试验组次的计算,验证了公式的可靠性.通过与其他经验公式对比,表明《港口与航道水文规范》推荐公式以及本文拟合公式都能在一定程度上反映波浪在柔性植物斜坡护岸上的爬高.

摘要： 本文采用圆柱体阵列来模拟珊瑚礁面的大糙率,通过波浪水槽实验研究礁面糙率对孤立波传播变形及岸滩爬高的影响.结果表明,粗糙礁面的存在显著削弱了礁坪上孤立波的首峰和礁后岸滩反射造成的次峰,同时降低了波浪在珊瑚礁面的传播速度;垂直于岸线方向沿礁相对波高随着入射波增大而减小,随着礁坪水深的增大而增大,粗糙礁面上波高沿礁的衰减更为显著;礁前斜坡的无量纲反射波高随无量纲入射波高的变化与礁坪水深有关,当入射波高足够大时其趋于常值,粗糙礁面略微增大了礁前斜坡的反射;无量纲透射波高和岸滩爬高随着无量纲入射波高的增大而减小,特别是礁坪水深较大时更为显著,粗糙礁面时的无量纲岸滩爬高相对于光滑礁面平均减小46％;通过回归分析得出了同时适合于光滑和粗糙礁面的预测孤立波岸滩爬高的经验关系式.

摘要： 为了准确预报海洋平台气隙性能,提高平台的安全性,本文借助HydroStar软件对四柱结构在开敞海域和水槽中的水动力响应进行了模拟.基于线性势流理论和边界元方法,对不同圆柱半径下的四柱结构在波浪作用下的准陷波现象展开了对比研究.结果表明:圆柱半径的增大可以使准陷波模态的自振频率向高频移动,且对高阶准陷波模态的影响较为显著,并且导致波面分布特征的改变;决定准陷波现象发生频率的关键因素实际为圆柱侧壁间距;水槽横向立波自振频率与准陷波频率存在耦合作用,2种共振模态同时激发,导致对应频率附近波高峰值的显著增加.

摘要： 为了更科学的优化海堤抵御波浪破坏的技术方法,并提升海堤生态与景观功能,研发了一种采用混凝土扭王字块体、混凝土四脚空心块体、钢筋混凝土栅栏板、反弧型防浪墙等消浪防浪体的优化组合技术,在考虑波浪的大小及运动轨迹特点的基础上,在坡面的不同位置设置不同的消浪块体,充分利用每种消浪块体的特点,提高海堤结构经济性和安全性,达到更好的工程应用效果,并通过应用案例验证了设计采用的立体组合式消浪体系,不仅保证岸线景观效应,更具有良好的消浪效果,有较高的实用价值,为类似工程提供了有益参考.

摘要： 波流相互作用是一种十分普遍的自然现象,本文采用高阶边界元方法对波浪、水流与结构物相互作用问题进行了理论研究和数值模拟,该方法基于小流速下速度势和格函数摄动展开,采用积分方程,改进积分中某些柯西主值积分的计算,并将未知量限制在物体表面上,使计算速度大为提高.对水流和波浪共同作用下某四柱结构的波浪爬高进行了详细的数值模拟研究,对水流参数的引入和单纯波浪结构物相互作用模拟结果的影响进行了对比.

摘要： 圆柱上的波浪爬高是一种强非线性运动.本研究基于开源软件OpenFOAM中的造波求解器waves2foam求解陡波作用下直立单圆柱上的波浪爬高问题.文章运用VOF方法实现对自由面的准确捕捉.数值计算的结果通过与实验结果的对比验证了模型的准确性.本章对圆柱前方与后方的波浪爬高都进行了分析.研究了爬高与波陡、相对水深以及相对直径之间的关系.结果显示,波陡与相对直径对圆柱前后的波浪爬高影响较大,而相对水深的影响很弱.最后,文章通过统计的方法拟合了陡波作用下圆柱前后波浪爬高的经验公式.

摘要： 波浪在防坡堤上的爬高是确定堤顶参数和结构形式的重要参数之一,目前为止非线性波浪在异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟研究较少,本文开展了非线性波浪在异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟研究.基于FLOW-3D软件平台,使用边界条件法造波,波浪阻尼算法的海绵层模型进行消波,建立三维数值波浪水槽,构建异型预制块斜坡堤,数值模拟线性波与非线性波下异型预制块护坡波浪爬高过程.水槽中线性波与非线性波的传播模拟结果与理论解拟合较好,非线性波的波浪爬高数值模拟的结果与实际物理模型的结果吻合良好.研究表明:异型预制块护坡波浪爬高的数值模拟方法具有较高精度,可作为波浪爬高试验方法并应用于工程设计.

摘要： 淡溪水库工程除险加固初步设计，采用设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为2000年一遇。水库波浪爬高计算方法很多,但不同公式计算结果相差较大.本文分析了风速对淡溪水库波浪爬高的影响,且与实际情况进行了对比分析.结果表明鹤地水库公式更加适用于淡溪水库的坝高设计.

摘要： 提出一种新型的斜坡堤加糙方法——阶梯式斜坡堤.通过物理模型实验,研究不同台阶高度对波浪爬高的影响,并确定一定相对台阶高度斜坡堤的糙渗系数.试验结果表明,台阶式斜坡堤糙渗系数在50％左右,有很好的消浪效果,并且糙渗系数随相对台阶高度的增大呈现先减小再增大的趋势,存在糙渗系数最小值,为实际工程设计提供参考价值.

摘要： 波浪在斜坡上的爬高是海岸动力学研究的一个传统课题,正确预报斜坡上波浪爬高对深入认识这一近海水波现象及其与海岸结构物的相互作用具有重要意义.本研究应用Godunov格式建立基于浅水方程的近岸长波爬高数值模型,并将其推广应用于模拟具有移动水线的波浪爬高过程.通过数值模拟,比较了三种小振幅来波(高斯波形,N波,周期波)在简单斜坡岸滩上的爬高过程及最大爬高,并将数值解与基于Carrier Green变换的摄动解析解进行比较.

摘要： 长波波列在结构上作用会产生很大的波浪爬高和荷载.这种波列在长距离的传播中无法维持稳定,导致其波面形态发生改变,并对其之后与结构的作用产生很大影响,该现象亦出现在对海啸波波列的观测中.本研究基于时域高阶边界元方法,建立了完全非线性二维数值波浪水槽,对长波波列传播过程中的变形和各阶波浪间能量交换问题进行了模拟和研究.自由表面满足完全非线性自由水面运动学和动力学边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪瞬时自由面流体质点,采用四阶Runge-Kutta法对下一时间步的波面和自由面速度势进行更新.研究发现,长波传播过程中,波面会产生振荡变形,能量由低阶传递到高阶成分,使得波高显著增大,这会在结构上产生极大的瞬时荷载和波浪爬高.

摘要： 本文基于SPH方法模拟二维滑坡涌浪过程,并对自由表面变化和波浪爬高进行了分析,并将数值分析结果与试验数据进行比较验证.

摘要： 新南威尔士州(简称新州)位于澳大利亚东南部,东濒太平洋,北邻昆士兰州,南接维多利亚州.新州的海岸线大约2000km长,由755个沙滩和38％的岩质海岸线构成,最长的海滩约30km,最短的约20m.大约50％的新州人口沿海岸带居住,金融中心、交通枢纽、教育基地主要集中于沿海大城市.新州海岸线一直遭到风暴、大潮和巨浪的侵蚀,海岸线后退严重.尤其随着全球气候的变化和海平面上升,新州海岸线后退速度将加快,随之而带来的经济损失、土地流失、生态破坏、甚至人员伤亡将会剧增.该澳洲联邦政府重点基金项目采集了200多个重要沙滩的现场数据,主要包括海岸剖面图、沙丘脚高程、泥沙粒径等,来分析海岸的侵蚀机理和预测海岸的后退速度.自动测高仪RTK-GPS用来测量沙丘-沙滩的剖面图,激光粒径分析仪用来分析620多个泥沙样本的粒径分布.根据系统分析现有和采集的海滩数据发现:新州沿海的沙丘泥沙粒径比滩肩泥沙细(8％),比冲刷区泥沙更细(15％);海岸沙滩的瞬时坡度不是由泥沙粒径唯一确定的,同时也是波浪的函数;风暴波爬高的最高高程是海岸侵蚀的另一个重要参数,当沙丘的脚高程低于波浪爬高高程时,沙滩将会被侵蚀.建立一个适用工程应用的海滩侵蚀概念模式来估算海岸线的后退速度.该项目的研究成果对预测、治理、规划中国的海岸线有重大的工程意义和经济效益.

摘要： 潮汐水动能投资效益已成为提高其电力市场竞争的关注点；借江河水电工程经验，剖析潮 汐电站效益因子，提出其物理模拟实验及数值仿真模拟的主要任务目标，提出其增效因子潮差增量、 波浪爬高、纳潮量等与其枢纽布置及效益之间的关联性。剖析潮汐电站可增效与可降耗因子的影响 因素，提出其节能降耗研究技术路线；用潮汐能工程实例说明节能降耗研究的关键节点；结合潮汐 工程前沿阔长特点，提出利用其开展海洋水力发电多能互补研究的建议。

摘要： 本发明公开了一种基于机载图像测量波浪爬高的方法，包括如下步骤：首先完成对摄像头的内参标定，得到相关参数并构建其内参矩阵；在需要确定观察波浪爬高的区域内放置不少于3个与周围环境色彩信息相差较大的控制点面板并获取每个控制点的经纬高信息；通过控制点在图像空间中的位置与其在真实的世界空间中的位置关系，求解出相机拍摄视频时每一帧的姿态并利用此姿态信息获取正射校正图片；沿垂直海岸线方向固定出一条直线作为研究区域，并得到所拍摄视频的图像关键帧的正射校正图片在这条固定直线所在位置上的时间堆栈图像；最后通过图像二值化、增强、形态学操作、边缘检测算子以及分段线性回归得到其瞬时水边线以及波浪爬高值。

摘要： 本发明实施例公开了一种基于视觉与地形标定的波浪爬高测量方法及装置，其通过摄像机采集波浪图像信息，并且由人工在现场进行RTK数据标定，通过对波浪图像信息进行算法处理，得到波浪特征的二分图，经过大地坐标系和摄像头图像参考坐标系的RTK数据坐标转换后对RTK数据与波浪特征二分图进行叠加求取位置最高的交点为最高水位点，也即是波浪爬高点，本实施例由于配合模型并结合现场标定，可以实时计算堤坝的爬高值，计算过程高效，节省人力，且准确性高。

摘要： 本发明公开了一种波浪爬高图像识别方法，属于海岸工程影像测量技术领域。该方法包括步骤如下：摄像机的安装与校正、波浪爬高影像的获取和影像数据的分析，其中影像数据分析包括数据预处理：影像转换、影像矫正和色域转换，以及影像爬高提取：波浪爬高识别和影像逆映射。本发明的图像识别方法可以获得高精确度的波浪爬高空间分布，可自动实现从实验视频中提取波浪爬高数据并转化为时间序列数据，解决了传统手段测量精度低、可靠性低、空间分辨率低、无法用于动床地形和三维波浪爬高实验的问题。

摘要： 本发明涉及一种移动式利用相机精确测量波浪爬高的测量装置，解决了现有技术中波浪爬高测量不精确的问题，一种移动式波浪爬高精准测量装置，包括电动拖车、导轨、相机、支架、激光测距仪，导轨设置在支架上，电动拖车滑动设置在导轨内，电动拖车底端设置有连接管，在连接管内滑动设置有伸缩管，伸缩管下端设置有相机，激光测距仪设置在导轨一端上，在水槽导轨上设置带电机的拖车，相机可上下移动，相机与岸坡平行，调节杆件，使相机的横向视野恰好超过水槽的宽度，以此来提高结果的精度，在拖车的前方设置一个激光测距仪，用来准确测定拖车的位置，提升爬高测量结果的准确性，测量精确效率高。

摘要： 本发明涉及测量仪器技术领域，可记录波列作用下水体在斜坡面上的爬升过程，实时获悉波浪爬升高度的时间分布及横向空间分布，采集结束后软件端立即统计得到各累积率爬高值，实现了波浪爬高的精确测量，且测量板的安置方便、数据导出简捷。一种基于电容式传感器的波浪爬高测量系统，其特征在于：由爬高测量模块单元和数据处理单元组成；爬高测量模块单元包括测量底板、用于调节测量底板与水平面角度的可调节支架、安装在测量底板顶面的若干个电容式传感器、与电容式传感器依次连接的AD转换模块及第一无线收发装置；数据处理单元包括上位机及与其连接的第二无线收发装置，第一、第二无线收发装置之间无线连接并传输数据。

摘要： 本发明公开了一种原型实验波浪爬高模拟装置，包括：浪池、供水装置、浪涌装置；浪池的一端设有浪坡，浪池内设有浪涌装置；供水装置为设置在浪坡的坡壁下端的带水泵的进水管；浪涌装置为通过传动杆与伺服电机连接的生波板，生波板纵向设置在浪坡的底部。通过万向杆将伺服电机的圆周远动转化为直杆的活塞运动，驱动生波板以铰接头为圆心做往复摆动，进而推动水在浪坡上形成波浪。通过调节伺服电机的转速可调节波浪的往复周期，通过注入浪池的水量可调节形成的波浪的高度。该装置结构简单，操作方便，维护费用低，实用性强，可用于模拟测试波浪对浪堤的冲击，进一步可用于检测不同类型的海堤外坡的护面材料的抗冲蚀能力。

摘要： 本实用新型涉及测量仪器技术领域，可记录波列作用下水体在斜坡面上的爬升过程，实时获悉波浪爬升高度的时间分布及横向空间分布，采集结束后软件端立即统计得到各累积率爬高值，实现了波浪爬高的精确测量，且测量板的安置方便、数据导出简捷。一种基于电容式传感器的波浪爬高测量系统，其特征在于：由爬高测量模块单元和数据处理单元组成；爬高测量模块单元包括测量底板、用于调节测量底板与水平面角度的可调节支架、安装在测量底板顶面的若干个电容式传感器、与电容式传感器依次连接的AD转换模块及第一无线收发装置；数据处理单元包括上位机及与其连接的第二无线收发装置，第一、第二无线收发装置之间无线连接并传输数据。

摘要： 本实用新型公开了一种高水头波浪爬高的模拟器，包括：水库、供水装置和浪涌装置；浪涌装置包括水箱、低位直管、斜管和高位直管；水箱纵向设置，底部侧面通过低位直管依次连通斜管、高位直管；水箱和低位直管之间设有挡水隔板；供水装置包括水泵、进水管；水泵设置在进水管上，进水管连接水库和水箱顶部。利用水箱积蓄水量，将积蓄的水的势能通过重力转化为动能，在浪涌装置中形成波浪，模拟波浪的爬高过程；进一步，可通过调整水箱积蓄的水量，调整斜管的倾斜度，模拟波浪爬各种高度的过程，可用于海堤外坡护面的测试。该装置结构简单，方便维护，实用、通用性强，且通过水循环回收冲浪的水，还可用于特种护面材料的抗冲蚀能力的测试。

摘要： 本实用新型公开一种波浪爬高测量及警报装置，包括测量装置和警报装置，所述的测量装置和警报装置连接有太阳能电池板；所述的测量装置包括激光测距仪、单片机、无线传输设备和水流开关，所述的单片机与激光测距仪、无线传输设备和警报装置连接，所述的单片机、激光测距仪和无线传输设备的外部设有外壳装置，所述的激光测距仪通过导线与水流开关连接。本实用新型可以在较大的波浪爬高情况下进行自动报警。

摘要： 本实用新型公开一种波浪爬高测量装置，包括波浪水槽、造波机、玻璃隔板、模拟海堤、浪高仪和计算机；所述波浪水槽为长条形槽体结构；造波机设在波浪水槽长度方向一端端头；模拟海堤设在波浪水槽长度方向中部，模拟海堤宽度为波浪水槽宽度一半，模拟海堤宽度方向一边与波浪水槽侧壁相接，另一边通过玻璃隔板隔开；浪高仪平行且紧贴设置在海堤表面，浪高仪下端置于海堤迎面斜坡的设计水位以下，所述计算机分别与造波机、浪高仪连接。本实用新型波浪爬高测量装置能够得到精度较高的爬高试验结果，在波序列作用在海堤上后即可得到对应的波浪爬高序列，后处理也较为方便，成本低且效率较高。