1、3 近岸波的计算近岸波的计算折绕射折绕射 缓坡方程的建立（缓坡方程的建立（Berkhoff,1972）缓坡方程的适用条件缓坡方程的适用条件：1kdd线性理论框架内的控制方程及边界条件为：线性理论框架内的控制方程及边界条件为：0),(,0222zyxdz),(yxd00gtztzz00dzdzdzxyz缓坡方程的建立缓坡方程的建立对于波面为：对于波面为：)(tiaerk若水深均匀，则势函数为：若水深均匀，则势函数为：)(ch)(chtiekddzkagirk取波动势函数的试解为：取波动势函数的试解为：tiezdZyx),(),(其中其中 kddzkzdZch)(ch),()(th2kdgk引入函
2、数引入函数 缓坡方程的建立缓坡方程的建立),(),(zdZyx0),(,0222zyxdz控制方程及边界条件为：控制方程及边界条件为：0020zzgz0dzdzdzdzddZdzZZk022缓坡方程的建立缓坡方程的建立ddZZddZddZddZZ2222222计算计算 dzdzddZZdZddzZkddZZddZZddZZZ22022222222)(2zddZZzddZZdZZdzZkzZdddzdddd)(dd0202222022021kddLeibnitz定理定理 0缓坡方程的建立缓坡方程的建立考虑到：考虑到：gdccdzZ020)(2ggcckcc-缓坡方程缓坡方程 022k0)(2gd
3、水深为常值水深为常值 1kd-Helmholtz方程方程 0缓坡方程的抛物近似缓坡方程的抛物近似 令令),(),(),(yxiseyxayx0)(2ggcckcc)(12accaccksgg0)(2sccag-绕射方程绕射方程-能量方程能量方程 0s-折射方程折射方程 yGyaxGxaGyaxaaks112222220sincos22sGaysGaxgccG 0cossinsysx缓坡方程的抛物近似缓坡方程的抛物近似 yGyaxGxaGyaxaaks11222222-求波数求波数 yssxssxycot1cotyGGyssxGGxssyxaxaya11cotcotcot2cot-求波向求波向-
4、求波高求波高 xyj1i1ii1j1jgccG 折射方程折射方程 方向用中差，方向用中差，方向用前差。方向用前差。能量方程能量方程 方向用中差，方向用中差，方向用前差。方向用前差。绕射方程绕射方程 方向用中差，方向用中差，方向用后差。方向用后差。xxxyyy缓坡方程的改进缓坡方程的改进 注意到能量方程源自于虚部。注意到能量方程源自于虚部。0)(2sccag波浪在近岸会由于浅水破碎和底摩擦而损耗能量。可以将缓坡方程加以改进，从而波浪在近岸会由于浅水破碎和底摩擦而损耗能量。可以将缓坡方程加以改进，从而反映能量耗散的作用。反映能量耗散的作用。改进的缓坡方程的一般形式为：改进的缓坡方程的一般形式为：0
5、)(2Wiccccgg0)(2ccccgg能量耗散率能量耗散率 u 目前尚无普遍接受的破波耗散和底摩擦的函数形式。目前尚无普遍接受的破波耗散和底摩擦的函数形式。第四章第四章 长期海浪观测资料的统计分析长期海浪观测资料的统计分析 海浪观测的基本要求海浪观测的基本要求 海浪观测资料的类型海浪观测资料的类型:u船舶报船舶报u沿岸海洋台站沿岸海洋台站u浮标站浮标站u卫星遥感卫星遥感u用于各种特定目的临时观测用于各种特定目的临时观测资料的代表性资料的代表性:测量位置、测量方法和观测期间资料的测得率。测量位置、测量方法和观测期间资料的测得率。资料的可靠性：资料的可靠性：精度、深度订正、分析方法精度、深度订
6、正、分析方法、其他资料的同步观测、其他资料的同步观测。中国沿岸海洋站分布中国沿岸海洋站分布中国海浪浮标分布中国海浪浮标分布美国美国NDBC浮标分布浮标分布微波在海面反射的示意图微波在海面反射的示意图高度计观测海浪的原理高度计观测海浪的原理 飞行方向方位方向距离方向高度刈幅地距入射角斜距星下轨迹AB近 距远 距SAR测量海浪的原理测量海浪的原理2 定点站海浪观测资料的统计分析定点站海浪观测资料的统计分析 风速修正：风速修正：对于海浪一般取对于海浪一般取10分钟内的平均风速。分钟内的平均风速。100.056ln0.64tVtV海浪玫瑰图：海浪玫瑰图：u波向是指来向。通常分成波向是指来向。通常分成1
7、6个方位。个方位。u波高的统计分析。海浪依波高大小分为波高的统计分析。海浪依波高大小分为10个波级。个波级。u频率统计。频率统计。海浪波高、周期散射图海浪波高、周期散射图 波高持续时间图波高持续时间图 设波高年最大值设波高年最大值 的概率密度分布函数为的概率密度分布函数为 。3 海浪要素的极值分布海浪要素的极值分布 重现期的定义：重现期的定义：()f x()()pxppF xpxf x dx-不及累积概率不及累积概率 1()pxppf x dx -超值累积概率超值累积概率 111Tpp记记-重现期重现期 px-T 年一遇波高年一遇波高 p-设计频率设计频率 0.01,0.99,100ppT 皮尔逊皮尔逊III型曲线、型曲线、Gumbel分布、分布、Weibull分布。分布。通常总是先验地假定波要素的长期分布服从一定的规律，然后利用已有资料样本通常总是先验地假定波要素的长期分布服从一定的规律，然后利用已有资料样本推算待定参数。推算待定参数。总总 结结 平稳性与各态历经性 海浪模型 海浪谱 海浪要素统计分布 谱与波要素的关系 海浪的生成机制 海浪谱传输方程 缓坡方程 重现期
