极限波浪推算方法与波浪传播的数值模拟

【摘要】： 根据港口、海岸及近海工程建设的需求,建立了一种抛物型缓坡方程与Boussinesq方程嵌套应用数学模型,对近海工程中波浪传播进行模拟。同时分析对比了几种国内外常用重现期统计分析方法(如PⅢ曲线、耿贝尔分布、威布尔分布等)。 在分析对比几种重现期推算方法时,指出了各种方法存在的利弊,针对威布尔分布提出了相关回归分析的求解方法,方法简单实用。 采用适用于较大角度传播的基本方程建立抛物型缓坡方程模型,同时引入底摩阻项,较好的考虑了底摩阻损失。 Boussinesq方程模型的建立,增加了波能消耗项,在边界和障碍物处以Preiddman提出的孔隙率消波法进行消波处理,不同地形不同障碍物的不同反射率特性可通过设立不同个数,不同组合的孔隙率消波层实现。模型能够较为精确地模拟波浪的浅水变形、折射、绕射、反射及其综合影响,本模型适用于中等水深和缓变地形。 通过实例应用,证明上述模型的嵌套应用可互为补充,且在大小范围均可得到较为精确的模拟结果。