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长江口邻近海域波浪场数值计算

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第一章绪论

1.1研究意义

1.2研究现状

1.2.1波浪数值模拟研究现状

1.2.2长江口波浪场数值计算研究的现状

1.3本文研究内容

第二章近岸水动力数学模型简介

2.1二维流场模型

2.2 SWAN波浪模型

2.3 REF/DIF模型

第三章REF/DIF模型与SWAN的嵌套

3.1 REF/DIF边界条件的给定

3.2自动网格生成方法

3.3嵌套计算流程

第四章模型的设置与检验

4.1 2-D流场模型的设置与应用

4.1.1计算区域与网格

4.1.2边界和初始条件

4.1.3流场模型的检验

4.2 SWAN波浪模型的检验

4.2.1深水波浪计算的检验

4.2.2 SWAN模型在浅水区的检验

4.3 REF/DIF模型的检验

4.3.1计算设置

4.3.2 REF/DIF计算结果

4.3.3误差统计和小结

第五章波浪模型在长江口海域的应用

5.1长江口波浪场计算

5.1.1 E向风作用下

5.1.2 NE向风作用下

5.1.3 SE向风作用下

5.1.4小结

5.2潮汐潮流对长江口波浪计算影响分析

5.2.1 E向风浪

5.2.2 NE向风浪

5.2.3 SE向风浪

5.2.4小结

第六章总结

6.1本文的主要工作和结论

6.2本文的不足

参考文献

附录 本硕士论文受资助项目及硕士期间发表文章

后记

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摘要

长江口及其邻近海域受到季风和台风作用,风浪和涌浪是最常见的自然现象。海洋中的海浪具有巨大的能量,在台风期间,强风产生的巨浪直接影响到各种海洋工程以及人们生命财产的安全,因此,进行海浪的数值计算具有重要的现实意义。 本文就国内外波浪数值模型的理论研究与实际应用,特别是海浪数值模式在长江口及邻近海域的应用做了简单回顾。对当前应用较广的三种海浪数值模式(波能平衡方程模型:缓坡方程模型:Boussinesq方程模型)的优缺点进行了比较和分析。考虑到波能平衡方程模型能方便地处理各种形式的能量输入和耗散,适用范围大,但不能很好地考虑绕射作用,而缓坡方程模型适用的计算范围相对较小,在水深较浅,地形复杂,波浪折射绕射现象明显的区域计算精度高于波能平衡方程模型,为了提高长江口及邻近海域波浪数值计算的精度,本文在前工作的基础上,采用基于能量平衡方程的SWAN(Simulating Waves Nearshore)模型和基于抛物性缓坡方程的REF/DIF模型嵌套计算的方法进行长江口及邻近海域波浪场的数值计算。 长江口作为一个中等强潮河口,潮汐潮流对长江口的波浪场有着重要的影响。本文为考虑长江口水位变化和水流对波浪的影响,采用成熟的二维流场模型模拟实际:流场,并引入到波浪计算中,考虑了水位变化和流对波浪传播和变形的影响,与实测资料的验证表明,考虑了水位变化和流的影响后有助于提高波浪模拟的精度。 在计算结果验证比较合理的基础上,进行了一系列不同风(强热带风暴,热带风暴,一般大风)作用下,SWAN和REF/DIF嵌套方法下的长江口及邻近海域波浪场分布计算,并重点讨论了长江口外水域由于波浪折射绕射所致的波高分布和波向变化,以利于我们更好地了解长江口及邻近海域的波浪分布状况;最后讨论了潮汐潮流对长江口不同区域波浪计算的影响。

著录项

  • 作者

    肖文军;

  • 作者单位

    华东师范大学;

  • 授予单位 华东师范大学;
  • 学科 自然地理学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 丁平兴;
  • 年度 2008
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 P343.5(25);
  • 关键词

    长江河口; 邻近海域; 波浪场; 数值计算;

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