基于非靜壓波流模型的淺水區(qū)域波浪水流相互作用的數(shù)值研究.pdf

1、波浪在傳播到淺水時(shí)會(huì)伴隨著強(qiáng)烈的非線性特征，如波峰變尖銳、波谷變平坦、波峰向前傾或者向后傾。影響波浪淺水演化過程中的非線性特征的因素包括波高、水深、坡度等。自然界中的波浪向近岸傳播時(shí)往往伴隨著水流，水流通過與波浪的相互作用，也能影響波浪的非線性特征。此外，當(dāng)強(qiáng)逆流的流速達(dá)到某一臨界值時(shí)，波浪會(huì)被阻隔，能量不能再向前傳播。本文將通過非靜壓波流模型研究波流相互作用時(shí)，水流對(duì)淺水波浪非線性特征的影響以及強(qiáng)逆流與波浪作用時(shí)的波浪阻隔現(xiàn)象。

2、>　　通過物理模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模型SWASH在模擬純波浪以及波流共同作用時(shí)，所得到的非線性特征量Ursell數(shù)、不對(duì)稱度、偏度、峰度是可靠的。一些非線性特征量（不對(duì)稱度、偏度、峰度）可以通過小波二階譜求得，而Ursell數(shù)可以通過經(jīng)驗(yàn)公式得到。通過SWASH數(shù)值模型模擬水流與波浪的共同作用，研究了單色波、雙色波、不規(guī)則波與水流共同作用下，波浪通過潛堤時(shí)非線性特征量的變化規(guī)律，得到了不同流向（順流、逆流以及無流）、不同流速對(duì)波浪非線性特

3、征的影響。研究了不同流速下不規(guī)則波的Ursell數(shù)與不對(duì)稱度、偏度的關(guān)系，并給出了各流速下的經(jīng)驗(yàn)公式。通過對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)在潛堤的變淺區(qū)，相比于無流，順流能夠增強(qiáng)波浪的非線性特征，且流速越大增強(qiáng)的幅度越明顯;而逆流會(huì)減弱波浪的非線性特征，逆流流速越大，波浪非線性特征減弱的越明顯。
　　此外通過數(shù)值模型SWASH模擬了單色波、雙色波、不規(guī)則波與強(qiáng)逆流作用，研究了不同頻率，不同波高、不同流速下的波浪阻隔現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)高頻波浪比低頻