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《天津大学》 2006年
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风暴潮过程中的波流耦合数值模式研究

夏波  
【摘要】: 波浪、潮汐和风暴潮是近岸海域最重要的动力要素,在风暴潮过程中,三者通过不同的机制相互影响,互相制约。只有全面考虑这三者之间的相互作用,才有可能准确地模拟出真实的水动力条件和波浪条件,为进一步研究泥沙及污染物的运动提供条件。基于此,本文建立了一个波浪、潮汐风暴潮耦合数值模式,针对极平缓海岸上的风浪数值模拟及波流耦合数值模拟进行了研究。 为了得到准确的波浪结果,为进一步研究极平缓岸坡上波流相互作用和泥沙运动提供合理的输入条件,本文首先针对SWAN模型的分辨率进行了细致的分析研究,提出了高精度的离散方案。针对极平缓岸坡上SWAN模型的能量耗散计算公式和控制参数,进行了敏感性分析,并结合现场实测资料对参数进行了调整,推荐了一个更适合平缓浅海的参数方案。从验证结果来看,调整参数后的计算方案与实测值吻合较好。 通过引入一个波浪与风暴潮共同作用下的风应力计算公式和底摩擦计算公式,对ADCIRC模型进行了改进,使之能够更合理地描述波浪对潮汐风暴潮的影响。并在此基础上,将之与SWAN风浪模型进行耦合,建立了一个全面考虑波浪与潮汐风暴潮相互作用的波流耦合模型。 采用建立的波流耦合模型,通过两个实际的风暴潮过程,对风浪与潮汐风暴潮的相互影响的程度和机制进行了分析讨论,将计算结果和实测资料进行比较,波流耦合模型的计算结果要优于未耦合结果。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P731.2;TV139.2

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