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《天津大学》 2007年
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越洋和局地海啸数值模拟的理论研究及其应用

付庆军  
【摘要】: 海啸是许多滨海国家最严重的海洋灾害之一,也是联合国“国际减灾十年”所确定的全球重大自然灾害之一,虽然它的发生率很低,然而一旦发生,给人类带来的灾害是巨大的。对我国来说,虽然我国的海岸线很长,但凭借得天独厚的自然条件,海啸对我国的破坏很小,在我国发生海啸的频率也比较低,但这并不代表我国不会发生海啸。我国是世界上最早记录到地震海啸的国家,2000多年来我国有记录的地震海啸大约25次,其中大多数集中在台湾和南海沿岸。因此,我们不能忽视海啸对我国的影响,并加强对海啸的研究。 本文应用内外解匹配的方法和驻相法推导了地震引起的三维水面波动方程的解,即推导出了地震海啸的理论方程,并应用理论方程对越洋地震海啸和局地地震海啸进行了求解。从连续性方程和N-S运动方程出发,推导了球面坐标下的越洋海啸控制方程和笛卡尔坐标系下的局地海啸控制方程,分别建立了越洋海啸数值计算模式和局地海啸数值计算模式,计算方法均采用有限差分方法,差分格式采用交替方向隐格式,即ADI方法。应用越洋海啸数值计算模式,对发生在大洋中的地震海啸进行了数值计算,建立了全球地形的海啸波传播模型,并对发生在大洋中的一次地震海啸进行了数值模拟。应用局地海啸数值计算模式,对发生在近海的地震海啸进行数值求解,建立了局地海啸的海啸波传播模型,并对发生在台湾海峡的一次地震海啸进行了模拟。在局地海啸的海啸波传播模拟中,根据引起海啸的地震的震源的形状不同,又分为点源地震海啸波传播模型和带状源海啸波传播模型,并分别对两种情况下的地震海啸进行了模拟。从越洋海啸和局地海啸的数值模拟结果来看,模拟的结果与实际情况基本吻合,从理论方程的求解结果和数值计算的结果来看也基本一致。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P731.25

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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3 记者 沈挺;18省区市工商局共同签署省际协作备忘录[N];今日信息报;2007年
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2 彭志;汽轮机叶片精锻工艺CAD与成形过程数值模拟[D];燕山大学;2002年
3 张明远;室内高大空间污染物分布数值模拟[D];华北电力大学(北京);2003年
4 商建英;镉在土壤中吸附特性的研究及运移动态的数值模拟[D];中国农业大学;2003年
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6 贾云飞;室内可燃气体泄露过程的研究[D];河北工业大学;2004年
7 林郁;拱支叉筒网壳稳定性分析与风压数值模拟[D];浙江大学;2004年
8 靳建明;火焰在激波诱导下稳定性问题的数值模拟与实验验证[D];南京理工大学;2004年
9 余钦伟;方坯中金属熔体运动电磁力控制的研究[D];燕山大学;2005年
10 孙圣迪;金属型材压缩弯曲工艺的研究[D];燕山大学;2005年
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