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浅水非线性波模型的若干基础问题研究

焦楠  
【摘要】: 海岸工程大多在浅水地区,浅水区波浪的非线性强,形式比较复杂,因此,近岸浅水波的传播和变形的数值模拟难度较大,也是海岸工程及离岸工程的设计、施工和管理中的重要内容。本文对浅水非线性波模型的若干基础问题进行研究。 浅水波主要分为色散波和长波。对于色散波本文研究了基于Boussinesq方程的动边界处理,波浪破碎等问题。本文系统地分析评价了目前Boussinesq类方程的研究进展,介绍了各种基于Boussinesq方程的波浪破碎模型。本文采用Madsen和S?rensen(1992)得出的弱非线性的一维Boussinesq方程为基本控制方程,模型中采用了高精度紧致差分格式离散方程;为处理动边界,采用了“窄缝法”,并对窄缝参数的选择进行了优化;同时,分别用能量耗散模型、湍流模型和水滚模型对波浪爬坡破碎过程进行数值模拟,通过实验数据加以验证并进行分析比较,各个破碎模型能够很好的模拟孤立波在爬坡过程中波前逐渐变陡,破碎后波形不断衰减的现象,波浪传播到陆地上,窄缝内的波能够继续传播。对于本文所采用的方程,用能量耗散模型得到的计算结果与物理实验结果基本一致,效果好于湍流模型和水滚模型。数值实验表明本文数学模型具有较好的色散性和较小的耗散性,域内源项造波和边界处理效果都很好,对于动边界的处理和破碎的模拟也较令人满意。 本文同时对一维、二维长波运动方程进行了研究,建立了以长波运动方程和对流扩散方程为基础的水流、水质模型,并通过验证,结果表明本文的模型是可靠的。 运用水流、水质模型对永定新河河口建闸前后河道、河口及近岸海域的水流、水质进行数值模拟,对建闸前后河道、河口及近岸海域水环境状况,建闸后不同开闸频次对河道、河口及近岸海域水环境进行了分析比较,分析建闸对河道、河口及近岸海域水流、水质的影响,以及提出减少建闸对环境影响的一些措施建议,为本项目的环境评价提供可靠的依据。


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15 邹光远;Boussinesq方程的永形波的级数解[J];水动力学研究与进展A辑;1993年02期
16 张永刚,李玉成;应用Boussinesq方程对由航道开挖所造成水深结构的变化产生的异常波况数值模拟研究[J];海洋工程;1997年02期
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19 李玉成,张永刚;缓坡方程与Boussinesq方程的差异性比较[J];海洋通报;1996年04期
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1 本报记者  陈建强;“党和国家需要我做什么,我就做什么”[N];光明日报;2006年
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4 本报记者 陈建强通讯员 王青;天津大学:在实践中培养创新意识[N];光明日报;2007年
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8 李佳;天津大学建筑节能中心成立[N];中华建筑报;2007年
9 耿建萍;我省高层管理人员天津大学项目管理学位班开学[N];山西经济日报;2007年
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