长江口邻近海域波浪场数值计算

《长江口邻近海域波浪场数值计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要长江口及其邻近海域受到季风和台风作用，风浪和涌浪是最常见的自然现象。海洋中的海浪具有巨大的能量，在台风期间，强风产生的巨浪直接影响到各种海洋工程以及人们生命财产的安全，因此，进行海浪的数值计算具有重要的现实意义。本文就国内外波浪数值模型的理论研究与实际应用，特别是海浪数值模式在长江口及邻近海域的应用做了简单回顾。对当前应用较广的三种海浪数值模式(波能平衡方程模型：缓坡方程模型：Boussinesq方程模型)的优缺点进行了比较和分析。考虑到波能平衡方程模型能方便地处理各种形式的能量输入和耗散，适用范围大，但不能很好地考虑绕射作用，而缓坡方程模型适用的计算范围相对较小，在水深较浅，地形

2、复杂，波浪折射绕射现象明显的区域计算精度高于波能平衡方程模型，为了提高长江口及邻近海域波浪数值计算的精度，本文在前人工作的基础上，采用基于能量平衡方程的SwAN(SimulatingwavesNearshore)模型和基于抛物性缓坡方程的REF／DIF模型嵌套计算的方法进行长江口及邻近海域波浪场的数值计算。长江口作为一个中等强潮河口，潮汐潮流对长江口的波浪场有着重要的影响。本文为考虑长江口水位变化和水流对波浪的影响，采用成熟的二维流场模型模拟实际流场，并引入到波浪计算中，考虑了水位变化和流对波浪传播和变形的影响，与实测资料的验证表明，考虑了水位变化和流的影响后有助于提高波浪模拟的精度。

3、在计算结果验证比较合理的基础上，进行了一系列不同风(强热带风暴，热带风暴，一般大风)作用下，SWAN和REF／DIF嵌套方法下的长江口及邻近海域波浪场分布计算，并重点讨论了长江口外水域由于波浪折射绕射所致的波高分布和波向变化，以利于我们更好地了解长江口及邻近海域的波浪分布状况；最后讨论了潮汐潮流对长江口不同区域波浪计算的影响。关键词：长江口；波浪；数值计算；缓坡方程；SwANABSTRACTWindwaVesandswellsaresignificantobviousintheYangtzeestuaryandadjacentseasunderthecontrolofmonsoonan

4、dtyphoons．Thewindwavesarecharacterizedby1argeenergy，andwaterwavesinducedbytyphooncouldbegreatthreatentocoastalstructuresandhuman1ives，sothenumericalsimulationsofwindwavesarepartiallysignificantinpracticetoresearchandforecastthepossibleeffectsofsurges．Theoreticalresearchesandapplicationsofwavemod

5、els，especiallythoseadoptedintheYangtzeestuaryanditsadjacentseasarereviewedinthisthesis．Theadvantagesanddisadvantagesofthreebasicwavemodels(WaveEnergyBalanceEquation(WEBE)、MildSlopeEquation(MSE)andBoussinesqEquationModel(BEM))arecompared，analysizedanddiscussedinthisthesis．Consideringthat：(1)TheWE

6、BEmodelismoreconvenientthanMSEmodelondealingwithvariousformsofenergyinputsanddissipationsandeanbeadoptedinlargeareasfromestuaryscaletooceanscale．theMSEmodelcangivebetterpredictionsinshallowwaterwheretherefractionanddiffractioneffectsbecomesignificantbutcanonlybeappliedinmuchsmallerareas．Meanwhil

7、e，theMSEmodelcannottakeenergyinputsanddissipationsintoaccountasconvenientaswhatWABMmodeldoes：(2)ThebathymetryofYangtzeestuaryandadjacentseaareaareshal10wandthecoastlineiscomplicated，wherewindwaveundergoanumberoftransformatio