熱分層水槽中波浪混合的實驗研究

海浪在上層海洋中的混合作用是目前國際上物理海洋的熱點研究問題，本項目利用大型熱分層風(fēng)浪槽系統(tǒng)地研究了風(fēng)浪、涌浪和混合浪情形下的浪致混合過程，研究了浪致混合效應(yīng)隨深度的變化情況。同時項目還開展了與波浪破碎及海氣交換有關(guān)的研究工作。闡明了波浪的混合機(jī)制、波浪混合影響深度的尺度；揭示了浪致混合效應(yīng)對于浪況的隨機(jī)性有顯著的依賴性，波浪混合的影響深度既依賴于波高也依賴于波長；根據(jù)迄今各種外海和室內(nèi)觀測得到的高風(fēng)速下拖曳系數(shù)隨風(fēng)速的變化，一致性地反演出占主導(dǎo)地位沫滴的粒徑大小。這些成果對于理解上層海洋與底層大氣間的海氣交換過程與機(jī)制具有重要科學(xué)意義，有望在海氣耦合模式中得到應(yīng)用。

海浪在上層海洋中的混合作用是目前國際上物理海洋的熱點研究問題。本項目擬在實驗室熱分層風(fēng)浪槽內(nèi)系統(tǒng)地進(jìn)行深水波浪混合的觀測，同步觀測風(fēng)、浪、水溫、流速，研究不同類型溫躍層情形下風(fēng)浪、涌浪、混合浪的混合過程，揭示它們的混合機(jī)制，在理論的指導(dǎo)下分析觀測數(shù)據(jù)，基于相似律試圖建立可適用于外海的波浪混合參數(shù)化方案，為提高海洋環(huán)流模式模擬混合層的能力提供所需的有物理依據(jù)的參數(shù)化方案。

《海堤波浪溢流大型水槽試驗研究》詳細(xì)介紹了首次采用1∶1比尺對海堤波浪溢流現(xiàn)象開展的試驗研究。該試驗在位于美國俄勒岡州立大學(xué)的當(dāng)時北美最大的波浪水槽中進(jìn)行,研究對象包括：波浪溢流引起的越堤水動力過程,以及波浪溢流對不同類型海堤內(nèi)坡護(hù)坡的侵蝕破壞作用,涉及的內(nèi)坡護(hù)坡方式包括碾壓混凝土、鉸接式護(hù)坡磚和高性能加筋草皮。《海堤波浪溢流大型水槽試驗研究》詳述了該研究的研究背景、研究現(xiàn)狀、試驗設(shè)置、數(shù)據(jù)處理和主要結(jié)論;主要成果包括：量化了不同海堤內(nèi)坡護(hù)坡條件下波浪溢流的基本參數(shù),給出了無關(guān)海堤內(nèi)坡護(hù)坡種類的波浪溢流特征水力學(xué)參數(shù)估算方法,分析了波浪溢流作用下不同內(nèi)坡護(hù)坡的侵蝕特征,提出了水流作用下海堤內(nèi)坡侵蝕的概念模型。

長56m寬0.8m高1.2m。

波浪水槽系統(tǒng)能完成對水槽內(nèi)波浪的測量，進(jìn)行波高測量的演示實驗，還能與其他設(shè)備配套使用來進(jìn)行涌浪和潰壩試驗。加大系統(tǒng)的利用效率和科研效益。 2100433B