基于基因表达式编程算法的波浪透射预测
2021-02-02冯卫兵张宸豪
海洋工程 2021年1期
刘 涛,冯 曦,冯卫兵,张宸豪,陆 杨
(1. 海岸灾害及防护教育部重点实验室(河海大学),江苏 南京 210098; 2. 河海大学 港口海岸与近海工程学院,江苏 南京 210098; 3. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
波浪透射预测是海洋工程中的一项基础性研究,它对于维护港口水域平稳、船舶稳定以及海岸泥沙输移等有着深远影响。因此,准确预测波浪透射对于海洋工程极其重要。
大型深水防波堤堤后波浪一般来自两个方面,其一是堤顶越浪,其二则是堤身渗透波浪。针对越浪的情况,国内外学者已经做了大量的研究[1-4],得到的成果可以很好地应用到实际工程中。但是对于不可越浪的防波堤透浪研究,国内外的成果相对较少。
波浪透射的程度,通常用透浪系数来表述,其定义如下:
Kt=Ht/H
(1)
式中:Kt为透浪系数,Ht为堤后波高,H为入射波高。透浪系数的大小反映了波浪在堤内的衰减程度,Kt越小,衰减越显著。目前研究波浪透射主要从理论推导和物理模型试验两种方法入手。理论研究方面,Sollitt和Cross[5]假设抛石斜坡堤的断面是矩形结构,忽略了黏性项和对流项的影响,利用数学推导得到波浪透射系数的解析解,此后国内外学者开始关注波浪与多孔介质相互作用的问题。Madsen[6]利用线性波理论得到波浪在堤内的衰减公式。Stephenson[7]假定水头损失处在阻力平方区,推导出半理论半经验计算公式,得到的结果通过试验数据验证较为满意。
物理模型试验方面,王登婷和左其华[8]、葛晓丹[9]和Sokolewicz[10]等做了大量的物模试验,阐明了影响波浪透射的因素主要分为两方面:一方面是波浪本身的特性,比如波高、波周期和波陡等;……
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