某海域实测波浪的波群特性分析

摘要

波浪的群性是海浪场中的重要特性之一。海浪的群性特征对于海堤的稳定性、港湾泊稳情况、系泊浮体的动力反应等具有重要的影响。同时，波群的特性与海洋环境有关。因此，探索实际海洋波浪群性特征对于海洋工程的设计具有重要的意义。 本文针对某海域的波浪特性进行了分析。首先对该海域实测波浪资料进行了统计分析，研究了波浪的统计特征参数及其之间的关系。研究结果表明，各特征波高间的比值与瑞利分布值基本一致，但比规范给定的累积波高参数比值偏大；各特征周期与平均周期间的比值在合田建议值的范围内，但是比值应取较大值。 进一步对于描述波浪谱的谱宽参数进行了分析，研究了波浪统计特征参数和谱宽参数之间的关系，结果表明统计特征参数会随着谱宽参数的增大而增大。 之后，基于常用的波群参数，对于实测波浪的波群特征参数进行了分析，并对描述群性的高度与长度特征参数之间的相关性进行了分析。结果表明，描述波群特性的参数应同时考虑群高参数和群长参数，并基于各参数之间的相关性，建议可采用群高参数GFH和群长参数GLF来描述波浪群性大小。总的来说，实测波浪的波浪群性较强。同时探索了波浪群性参数与谱宽参数之间的关系，发现群性参数随着谱宽参数的增大有减小的趋势。 最终，对于海浪的波包谱进行了分析，并与其他学者给出的结果进行了对比分析，得到能够反映该海域波浪波包能量分布的波包谱经验公式。该公式同时考虑了群高和群长两方面的参数，只要给出波要素和波群的特征参数即可确定波包谱形。期望可以为该海域今后的波群理论研究及工程建设起一定的参考作用。

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1.1 研究背景及其意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 研究波群的方法

1.2.2 描述波浪群性的特征参数

1.2.3 海浪波包谱

1.3 本文的主要研究内容和章节安排

2 实测波浪资料简介

2.1 实测波浪观测点情况

2.2 波浪观测数据的初步分析

2.3 小结

3 波浪的统计分析结果

3.1 波浪的统计特征参数及其关系

3.2 波浪统计参数与相对水深的关系

3.3 海浪的谱宽参数

3.4 波浪统计特征值与谱宽参数之间的关系

3.5 小结

4.1 研究波群的主要方法

4.2 描述波群高度特征的参数

4.3 描述波群长度特征的参数

4.4 本文所采用的波群参数

4.5 实测波浪的群性参数统计结果

4.6 波群的群高群长参数之间的关系

4.7 波群参数与谱宽参数之间的关系

4.8 小结

5 海浪波包谱

5.1 实测波浪资料的波包谱分析

5.2 波包谱经验公式

5.3 小结