基于緩坡方程的波浪港區(qū)數(shù)值模擬.pdf

1、波浪由深海向淺海岸傳播過程中，由于水底變化地形影響，其傳播方向、大小以及剖面形狀都要隨傳播距離而變化，將發(fā)生淺水變形、折射、繞射、反射、破碎以及能量損耗等波浪變形現(xiàn)象。緩坡方程包括了非線性和色散性，能夠模擬近岸淺水中的各種波浪傳播變形。 本文在Chandrasekera推導(dǎo)的緩坡方程基礎(chǔ)上，對地形影響項進(jìn)行修改，引進(jìn)正交曲線坐標(biāo)系統(tǒng)，推導(dǎo)出包含海底陡坡影響、底摩擦、波浪破碎、非線性色散關(guān)系的緩坡方程。將方程在正交曲線坐標(biāo)系下擴展

2、來處理具有曲折多變的岸線、形狀不規(guī)則的海岸工程建筑物等有復(fù)雜邊界的計算域。本文試圖在這一方面改進(jìn)，并對緩坡方程進(jìn)行修改以達(dá)到更高的適用性、穩(wěn)定性和精度。 最后，本文在正交曲線坐標(biāo)下擴展的緩坡方程基礎(chǔ)上對實際地形進(jìn)行計算，并把實驗結(jié)果和計算結(jié)果比較，表明這種處理方式確實具有良好的使用性和足夠的精度，可以用于模擬各種復(fù)雜地形和邊界條件下的波浪折射、繞射及反射，值得拓展。同時計算了某港池工程中的港內(nèi)波高，充分發(fā)揮了本模型的工程實用性。