近岸波浪變形數(shù)值模擬及破波帶沿岸流計(jì)算.pdf

1、波浪變形預(yù)報(bào)及波浪破碎引起的近岸區(qū)流場(chǎng)問題一直是海岸動(dòng)力學(xué)的重要課題。沿岸流是伴隨波浪破碎在近岸水域中出現(xiàn)的周期平均水流運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)近岸水域泥沙運(yùn)動(dòng)、污染物的輸移、海岸線的演變以及近岸水工建筑物的荷載計(jì)算均有著十分重要的意義。因此對(duì)沿岸流計(jì)算方法的研究不但具有很高的理論意義，而且具有直接工程意義。 本文首先回顧了Boussinesq方程的發(fā)展過程及現(xiàn)狀，對(duì)各種基于Boussinesq方程的破碎模型進(jìn)行了分類，總結(jié)了運(yùn)用數(shù)值模型進(jìn)

2、行沿岸流計(jì)算的研究成果。然后，論文探討了一種基于完全非線性Boussinesq方程的波浪破碎模型在沿岸流計(jì)算中的應(yīng)用問題。針對(duì)控制方程中的完全非線性項(xiàng)對(duì)沿岸流成長(zhǎng)過程的影響進(jìn)行了深入討論。數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果表明，完全非線性項(xiàng)有使平均流局部化的作用；通過數(shù)模實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，垂向高階渦度項(xiàng)可以有效抑制破波區(qū)外回流；運(yùn)用Visscr[37]的實(shí)驗(yàn)室沿岸流實(shí)測(cè)資料從沿岸流速度、波高和平均水位幾方面對(duì)所提模型進(jìn)行了驗(yàn)證，并給出了紊動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果；將L