多板主动吸收造波技术实验研究

白志刚，吴 哲，马 暄，汪晓宇，余海涛

(天津大学 建筑工程学院，天津 300354)

波浪实验是进行海洋水动力物理实验模型研究的重要组成部分。在进行有结构物的波浪实验时，波浪会在水池、结构物和造波机械之间多次反射，这种反射现象出现在结构物和造波结构之间的水域，无法通过加设被动吸收装置的方式消除。解决该问题的办法是让造波机在造波的同时进行吸收运动，通过吸收运动抵消反射波浪在造波板上产生的二次反射波，维持造波板到结构物之间行进波的稳定，这种吸收方式被称为主动吸收。

实验室造波技术涉及多种行业知识的交叉，是一种结合了水动力理论、机械工程、自动化控制、信息通讯和信号处理的综合控制技术。国外对造波技术的研究起步较早，经历了实验环境从水槽到水池，波浪理论从线性波到非线性波，波浪方向从二维到三维，水池形式从单边布置到双边布置以及圆形布置，造波方式从普通造波到主动吸收造波的发展过程。在国外，1987年Hirakuchi[1]将波高传感器安装在造波板上，实现了不规则波的主动吸收造波。1995年Christensen[2]设计了用于方向谱吸收的多板全三维主动吸收系统。在国内，1994年柳淑学[3]研究了分段式造波机的造波特性，2005年柳淑学[4]基于时域控制法和代表频率法实算法实现不规则波的主动吸收，2012年李俊[5]研究了双边多单元造波机的造波特性。2016年杨洪齐[6]基于递归重加权最优算法实现了三维不规则波的主动吸收。……