均匀中等水深中二维波群的破碎起始
大气与海洋物理
2017-03-14 v1
摘要
采用与 Saket 等人 (2017) 相同的测量技术，我们在实验室中研究了 Barthelemy 等人 (arXiv:1508.06002v1, 2015b) 提出的破碎阈值，但针对的是中等水深中不同类别的非强迫单向波群。用于区分破碎波与非破碎波的阈值参数 （其中 为波峰处水平表面水质点速度， 为波峰点速度）被确定为 0.835 0.005，每个数据点的实验不确定度为 0.020。该阈值适用于水深与波长之比低至 0.2 的情况，包括 Saket 等人 (2017) 研究的深水条件。在大型实验室可实现的尺度上，未发现对峰值谱波数的依赖性。本研究为过渡水深中的破碎提供了比 Nelson (1994) 的经验无量纲化更稳健且更具普适性的刻画。临界破碎的深水和中等水深波浪的极限波高与水深之比保持在 Nelson 值的 10% 以内。然而，研究表明波群效应可在较浅水域产生比 Nelson (1994) 提出的极限至少高出 30% 波高的波浪。本研究支持在海岸工程设计中对临界破碎波浪使用基于 McCowan (1894) 和 Miche (1944) 的极限。较浅水域中的三维波浪和更强破碎的波浪可能产生高于本研究测量值的波高。
引用
@article{arxiv.1703.04354,
title = {Wave breaking onset of two-dimensional wave groups in uniform intermediate depth water},
author = {Arvin Saket and William L. Peirson and Michael L. Banner and Michael J. Allis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.04354},
year = {2017}
}