涌波按照波面形態(tài)可分為非破碎涌波和破碎涌波。非破碎涌波(undular bore)由一系列相鄰的短波組成,波面光滑且無(wú)因破碎而產(chǎn)生的白色浪花;破碎涌波(breaking bore)的波前水體翻滾有白色浪花且做劇烈、無(wú)規(guī)則紊動(dòng),波后區(qū)域的水位接近水平。涌波在近岸傳播的水動(dòng)力過(guò)程與涌潮和海嘯相似,因此探究這兩種涌波現(xiàn)象的動(dòng)力機(jī)理,對(duì)進(jìn)一步理解涌潮和海嘯,進(jìn)而減少其對(duì)沿海地區(qū)的破壞有重要意義。本文利用水平潰壩水槽和坡度為1:7.5的斜坡開展物理實(shí)驗(yàn),通過(guò)設(shè)置不同上下游水位形成具有不同推進(jìn)速度的破碎涌波和非破碎涌波,并特別設(shè)置了下游無(wú)水的干床情況進(jìn)行比較分析。本研究利用波高儀、電磁流速儀、高速相機(jī)對(duì)包括波高、波形、推進(jìn)速度、上爬歷時(shí)、最大爬坡高度、波前的瞬時(shí)爬坡速度和位置在內(nèi)的涌波水動(dòng)力參數(shù)以及爬坡特性進(jìn)行了探究。研究表明非破碎涌波具有孤立波的水動(dòng)力特性和爬坡特征。濕床情況下破碎涌波的推進(jìn)速度符合既有理論推算,且證實(shí)了其從坡腳到最大爬坡高度處動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換滿足能量守恒。相同初始水頭條件下,濕床情況下入射破碎涌波在岸線處的波前水深明顯大于干床情況下入射破碎涌波在坡腳處的波前水深。對(duì)比濕...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
物理量
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 理論分析
        1.2.2 數(shù)值模擬
        1.2.3 實(shí)驗(yàn)研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容
2 潰壩物理模型實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)水槽
        2.1.2 開門設(shè)備
        2.1.3 測(cè)量?jī)x器
    2.2 實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性
    2.3 試探性實(shí)驗(yàn)
    2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
3 非破碎涌波的水動(dòng)力及爬坡特征
    3.1 波形和推進(jìn)速度分析
    3.2 爬坡破碎形態(tài)分析
    3.3 沿斜坡的最大爬高分析
    3.4 本章小結(jié)
4 破碎涌波的水動(dòng)力及爬坡特征
    4.1 下游濕床情況下的破碎涌波分析
        4.1.1 正向波前運(yùn)動(dòng)速度分析
        4.1.2 最大爬坡高度對(duì)比與分析
        4.1.3 爬坡前后的能量變化
    4.2 下游干床情況下的破碎涌波分析
        4.2.1 最大爬坡高度分析
        4.2.2 爬坡形態(tài)分析
    4.3 干濕床情況下破碎涌波的對(duì)比分析
        4.3.1 爬坡過(guò)程對(duì)比分析
        4.3.2 最大爬坡高度對(duì)比分析
        4.3.3 上爬時(shí)間分析
        4.3.4 實(shí)時(shí)爬坡速度比較
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3871397