波流實(shí)時(shí)耦合模式的建立及應(yīng)用.pdf

1、波流波流實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)耦合耦合模式的建立及應(yīng)用模式的建立及應(yīng)用DevelopmentApplicationofaDynamicallyCoupledWavecurrentModel學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：楊靜思指導(dǎo)教師：張慶河教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一二年十二月摘要波浪和水流是近岸水域的主要?jiǎng)恿σ蛩?，且它們之間存在復(fù)雜的相互作用，因此，近岸波浪和水流的模擬需要合理考慮二者的耦合作用。本文借助MCT（theModelCouplingToo

2、lkit）耦合器，基于第三代海浪模式SWAN和三維非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的FVCOM水動(dòng)力模式，建立了考慮波流相互作用的波流實(shí)時(shí)耦合模式，并應(yīng)用于理想和實(shí)際算例。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論為：1.借助MCT耦合器，基于SWAN和FVCOM建立波流實(shí)時(shí)耦合模式，實(shí)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格之間的數(shù)據(jù)傳遞。該模式由SWAN提供波要素，F(xiàn)VCOM提供水位和流速，實(shí)時(shí)交換變量，考慮了波流相互作用。2.本文將波流實(shí)時(shí)耦合模式應(yīng)用于潮汐通道理想算例，并按實(shí)時(shí)耦合、離線耦合模

3、式分別對(duì)該算例進(jìn)行了模擬，分析了波流相互作用下波浪場(chǎng)及流場(chǎng)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，波浪受潮流的作用較明顯，在周期性潮流作用下波浪也會(huì)隨之產(chǎn)生周期性變化。此外，對(duì)實(shí)時(shí)與離線耦合模式的計(jì)算效率比較結(jié)果表明，實(shí)時(shí)耦合模式的計(jì)算時(shí)間小于離線耦合模式。3.本文還將波流實(shí)時(shí)耦合模式應(yīng)用于2007年―韋帕‖臺(tái)風(fēng)過程的波浪場(chǎng)及流場(chǎng)模擬，基于實(shí)測(cè)資料對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，并對(duì)臺(tái)風(fēng)過程的潮流場(chǎng)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，波流實(shí)時(shí)耦合模式能夠較好地模擬臺(tái)風(fēng)期間連云港海域