风浪成长关系的分析研究

来源 :中国科学院研究生院(海洋研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:shijunfengmm
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传统的结果一般认为波陡波龄关系与风浪成长状态无关,有些作者提出的波陡-波龄关系形如(D是可由经验确定的常数),本文从波浪成长的物理本质出发,视波陡、波龄关系与风浪成长状态参量有关,基于侯一筠、文圣常等提出的波陡-波龄关系式,导出了波陡-波龄随无因次风区连续变化的关系式,即,且随无因次风区的增大而增大,建立了新的风浪成长过程中的波陡-波龄关系。将本文的结果与已经提出的波陡-波龄关系进行比较,并用实测数据进行检验,结果表明:本文所建立的关系式与实际海浪的符合程度优于其它现有的模式,提出的关系式(2.2.4)与观测数据的符合情况比其它模式要好,尤其是在无因次风区较小的情况下。由于观测资料的限制,无因次风区较小时的数据比较少,但是选取的10组数据,已经能够很明显的反映出本文的结果更合理。本文还选取了三组小风区实验室数据来进行检验。从图4、5及表2中的数字都能够看出,就所检验的例子而言,本文提出的模式给出的结果与实际海浪的符合程度比其它现有模式更好。因此,视波陡-波龄关系随无因次风区变化更为合理,这是对传统结果的一个有力改进。从风浪的能量变化出发,将波陡、波龄随无因次风区的变化关系与有效波能量平衡方程相结合,提出了新的风浪成长关系。与已经存在的不同形式的成长关系的比较表明:本文结果中,波龄的值在无因次风区较小时随风区的增长速度明显比其余模式快,而在无因次风区较大时小于现有模式。对于波高和周期:风浪成长起点处的值基本处于其余几种成长关系的中间;在无因次风区较小时其成长速度比较快,大于其它的模式;而在无因次风区较大时的成长速<WP=5>度明显减小,小于其它的模式。总体来说,本文的结果与较有权威性和代表性的成长关系很接近,能更准确的反映风浪成长的整个过程。研究结果还表明,成长初期风浪成长的较快,随着无因次风区的不断增大,风浪不会一直成长,将趋于饱和。这与风浪充分成长状态的物理概念相一致。进而依Wen等给出的无因次风区与风时的关系得到了波龄、无因次波高及无因次周期随无因次风时的变化规律
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