关于N波激发的港湾共振研究

高俊亮，熊 伟，马小舟，刘盈溢，刘 倩

（1.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212100；2.浙江贵仁信息科技股份有限公司，杭州 310000；3.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024；4.日本九州大学应用力学研究所，福冈 816-8580）

0 引 言

当近岸海域的低频波浪传播到港湾内时，如果其频率和港湾的本征频率相一致，就会激起港湾内剧烈的水体共振的现象，该现象称为港湾共振[1]。海啸波已被证实能够诱发显著的港湾振荡。能量较小的海啸波诱发的港湾共振会显著干扰港内船舶的装卸作业[2]，而能量较大的海啸波产生的共振则往往会引起港内船舶的断缆及翻船等事故，具有很强的破坏性[3]。

目前，海啸诱发的瞬变共振研究多限于使用孤立波进行研究。Dong等[4]使用物理实验并结合数值模拟对由滑坡产生的冲击波以及孤立波在矩形港内的共振反应进行了研究。近期，Gao等[5]使用Boussinesq模型模拟了孤立波入射诱发的狭长型港湾内的瞬变振荡现象，并研究了港口底坡和入射孤立波波高的变化对港内相对波能密度分布的影响。但是，Tadepalli和Synolakis[6]通过很多地震海啸的实际观测中发现，多数海啸波是由一个大波峰和一个大波谷组成，形状像“N”，这类海啸波被称为N波，并提出了N波的表达式（下文称为TS形式的N波）。Madsen和Schäffer[7]也质疑经典的孤立波理论能否用来完整地描述真实的海啸的主要特点，并提出了不同于Tadepalli和Synolakis[6]的N波表达式（下文称为MS形式的N波）。

针对上述情况，本文将对入……