發(fā)布時(shí)間：2020-04-07 04:46

【摘要】： 海浪要素的統(tǒng)計(jì)分布是隨機(jī)海浪理論研究的核心問題。在線性海浪理論框架下，以Longuet-Higgins (1975，1983)和孫孚(1987，1988)的工作為代表的基于波包的海浪要素統(tǒng)計(jì)理論取得了很大發(fā)展。最近，Stansell et al.(2004)和Zheng et al.(2004)指出了局地波浪要素與單個(gè)波波浪要素統(tǒng)計(jì)分布之間的差異，并作了相應(yīng)的離散化修正。修正后的分布克服了原理論的一些缺陷。參照其修正思想，本文提出了改進(jìn)的波高與波長(zhǎng)聯(lián)合概率密度分布函數(shù)(PDF)，該分布函數(shù)在物理意義上更接近于單個(gè)波波高與波長(zhǎng)聯(lián)合分布。由該分布得到的平均波長(zhǎng)等于跨零點(diǎn)平均波長(zhǎng)，解釋了孫孚(1988)提出的平均波長(zhǎng)計(jì)算公式的合理性。 海浪的平均波長(zhǎng)是海洋工程、海洋遙感等許多研究和應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的一個(gè)重要的環(huán)境參量�；谛拚蟮暮＠艘亟y(tǒng)計(jì)分布理論，考慮了局地波要素和單個(gè)波波要素PDF之間的差異，本文提出了更為合理的利用海浪波面位移記錄估算單個(gè)波平均周期和平均波長(zhǎng)的方法。借助于Hilbert變換技術(shù)，利用該方法統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)浪的平均周期和平均波長(zhǎng)，提出兩者之間的一個(gè)新的經(jīng)驗(yàn)換算關(guān)系，解釋了Xu et al.(1999)提出的經(jīng)驗(yàn)換算關(guān)系式中系數(shù)偏大的原因。新?lián)Q算關(guān)系與Xu et al.(1999)提出的有較大差異，與Kinsman(1965)給出的很相近，盡管后者的推導(dǎo)存在理論缺陷。 海浪的波陡是海洋工程所關(guān)注的一個(gè)重要的特征量。根據(jù)孫孚建立的線性海浪局地波要素統(tǒng)計(jì)分布的理論框架，已提出了一個(gè)海浪波陡的理論分布函數(shù)。本文在海浪為正態(tài)窄譜過程的假定下，，利用Stansell et al.(2004)和Zhenget al.(2004)提出的離散化修正，推導(dǎo)出一個(gè)新的波陡概率分布函數(shù)。新分布函數(shù)數(shù)學(xué)形式更為簡(jiǎn)單，物理上更接近于單個(gè)波波陡分布，并且克服了Zheng etal.(1999)導(dǎo)出的理論分布在零波陡處概率密度不為零的理論缺陷。利用實(shí)驗(yàn)室風(fēng)浪水槽進(jìn)行波陡分布測(cè)量，將實(shí)驗(yàn)獲得的波陡分布與理論分布做了比較。比較表明相比于Zheng et al.(1999)給出的分布，新的分布與數(shù)據(jù)符合得更好，特別是在小波陡附近。新分布在小風(fēng)速以及中等風(fēng)速下能夠較好地描述風(fēng)浪的波陡分布特征，但是在大風(fēng)速時(shí)，理論概率密度偏小。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：P731.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 鄭桂珍,徐德倫;Probabilistic Models for the Probability of Wave Breaking and Whitecap Coverage Based on Kinematic Breaking Criterion[J];China Ocean Engineering;2004年03期

2 孫孚;三維海浪要素的統(tǒng)計(jì)分布[J];中國(guó)科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué));1988年05期

本文編號(hào)：2617466