波浪基本知識(shí)

1、波浪的分類(lèi)及傳播變形波浪的分類(lèi)及傳播變形14水利水利 閆志鐸閆志鐸 211409330691.引言2.波浪的分類(lèi)及特點(diǎn)3.近岸波浪傳播的變形2014年7月大連世界和平公園海濱浴場(chǎng)近岸浪擊毀漁場(chǎng)網(wǎng)箱2013年3月煙臺(tái)海浪對(duì)沿岸照成的破壞波浪要素波峰與波峰頂:波浪剖面高于靜水面的部 分稱(chēng)為波峰，其最高點(diǎn)稱(chēng)為波峰頂。波谷與波谷底：波浪剖面低于靜水面的部分稱(chēng)為波谷，其最低面稱(chēng)為波谷底。波高：規(guī)則波相鄰波峰頂和波谷底之間的垂直距離，通常用H表示。波長(zhǎng)：規(guī)則波相鄰波峰頂（或波谷底）之間的水平距離，通常以L表示。波峰線：垂直波浪傳播方向上波峰頂?shù)倪B線。波速：波的移動(dòng)速度。大小等于波長(zhǎng)與周期之比，即C=L/T

2、。波向線：與波峰線正交的線，即波浪傳播方向。周期：波浪起伏一次所需要的時(shí)間，或者相鄰兩波峰頂通過(guò)空間固定點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間間隔，通常以T表示。波陡與波坦：波高與波長(zhǎng)之比，通常用 表示， =H/L。波陡的倒數(shù)稱(chēng)為波坦風(fēng)浪：在風(fēng)的直接作用下產(chǎn)生的水面波動(dòng)。在觀測(cè)中記為F。特點(diǎn)：高低長(zhǎng)短不等，波面較陡，粗糙不平，波峰線較短，此起彼伏，瞬息萬(wàn)變。涌浪：風(fēng)停止后在海面上繼續(xù)存在的波浪或離開(kāi)風(fēng)區(qū)傳播至無(wú)風(fēng)水域上的波浪。在觀測(cè)中記為U。特點(diǎn)：具有較規(guī)則的外形，排列整齊，波面較平滑，波峰線長(zhǎng)?；旌侠耍河坷嗽賯鞑ミM(jìn)入另一個(gè)風(fēng)場(chǎng)后的波浪，與風(fēng)浪進(jìn)行疊加形成的波浪。記為FU，或F/U（風(fēng)浪為主）或U/F（涌浪為主）。風(fēng)

3、浪、涌浪、混合浪波浪的分類(lèi)1、按波浪所受的干擾力和周期分類(lèi)2、按波浪形態(tài)分類(lèi) 不規(guī)則波:波浪要素不斷變化。 （1）大洋中的風(fēng)浪為不規(guī)則波。 規(guī)則波:各個(gè)波的波浪要素均相等的波浪。 （1）實(shí)驗(yàn)室用人工方法產(chǎn)生的波浪。 （2）離開(kāi)風(fēng)區(qū)后自由傳播時(shí)的涌浪接近于規(guī)則波。 3、按波浪傳播海域的水深分類(lèi)其它分類(lèi)根據(jù)一個(gè)波浪周期內(nèi)水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是否封閉，可分為震蕩波和推移波根據(jù)波形是否向前傳播，可分為前進(jìn)波和駐波。根據(jù)波浪是否破碎，可分為破碎波，未破碎波和破后波。根據(jù)波浪運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)處理方法，可分為微小振幅波(線性波)和有限振幅波(非線性波)。近岸波浪傳播的變形波浪的淺水變化波浪的折射波浪的繞射波

4、浪的反射波浪的破碎波浪的淺水變化0.12tanh/0LdLLLdLLTLTLCC2tanh/0000 深水波的波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系為2/200gTL 淺水波的波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系為L(zhǎng)dgTL2tanh22 周期基本不變0000bCnEEnCb 根據(jù)兩波向間的波能流守恒可得：E0，E深淺水中單位面積水柱的波動(dòng)能量；C0，C深淺水中的波速；b0，b深淺水中兩波向線間隔（兩波向線平行時(shí)，二者相等）；n0，n深淺水中波能傳遞率； 水的容重。根據(jù)線性波浪理論可得：20081812HEHELdLdnn4tanh4121210根據(jù)左圖可以得出結(jié)論，波浪從深水向淺水傳播過(guò)程中：1.周期基本不變2.波長(zhǎng)和波

5、速迅速減小3.波高稍微減小后逐漸增大4.能量傳遞率逐漸增大波浪要素因水深變淺的變形曲線圖波浪要素的淺水變化小結(jié)波浪的折射1.定義：波浪自深水向岸邊傳播進(jìn)入淺水后，波峰線將隨海底地形而變得彎曲，最終趨向于海岸線相適應(yīng)或接近平行。2.原理：水深不同，波速不同，使波峰線與等深線間的夾角減小。波浪的反射定義：波浪在傳播的過(guò)程中遇到陡峭的岸坡或人工建筑物時(shí)，其波能全部或部分將被反射而形成反射波的現(xiàn)象。波長(zhǎng)和周期不變。反射波高與入射波高之比為反射系數(shù)，其大小與岸坡或人工建筑物的坡度、糙度、空隙率、波陡以及入射角有關(guān)。立波(駐波,standing wave):波形無(wú)推移,各點(diǎn)僅有水面上下起伏波浪的繞射定義：

6、波浪在傳播的過(guò)程中遇到障礙物，部分繞過(guò)其后擴(kuò)散傳播，使受掩護(hù)的水域出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象。繞射后同一波峰線上波高不等 ，波長(zhǎng)和周期不變。波高從幾何陰影線上以堤頭為 中心以弧線形式向堤后旋轉(zhuǎn)延伸，伸得越遠(yuǎn)，波高越小。意義：防波堤的布置波浪的破碎“崩波崩波”型破碎波型破碎波(Spilling)(Spilling)：波峰開(kāi)始出現(xiàn)白色浪花，波峰開(kāi)始出現(xiàn)白色浪花，逐漸向波浪的前沿?cái)U(kuò)大而崩碎的波型，波的形態(tài)前后比較對(duì)逐漸向波浪的前沿?cái)U(kuò)大而崩碎的波型，波的形態(tài)前后比較對(duì)稱(chēng)。稱(chēng)。深水波陡較大，且底坡較平緩時(shí)將會(huì)出現(xiàn)這種形態(tài)的破碎深水波陡較大，且底坡較平緩時(shí)將會(huì)出現(xiàn)這種形態(tài)的破碎?！熬聿ā毙推扑椴?Plunging)：波的前沿不斷變陡，最后波峰向前大量覆蓋，形成向前方飛濺破碎，并伴隨著空氣的卷入。當(dāng)深水波陡中等，且海底坡度較陡時(shí)將會(huì)出現(xiàn)?！凹ど⒉ā毙推扑椴?Surging)：波的前沿逐變陡，在行進(jìn)途中從下部開(kāi)始破碎