海洋风浪模型在我国邻近海域的应用与对比

摘要

风成波浪数据对于近海及海洋工程、船舶航行、灾害预报及环境研究等方面有重要意义。数值模拟是研究波浪的一种主要手段，当前的第三代海浪模型技术已较为成熟。应用模型WAVEWATCH-III和MIKE21-SW进行我国临近海域的波浪模拟，编制一些数据读取及转换的FORTRAN程序，并利用模型软件附带的前、后处理功能，完成了整个模拟过程并输出和显示结果。模型所含的谱分割方法也得到了应用。首先，用浮筒和船舶实测数据对不同模型的计算结果进行验证；然后，将不同模型的计算结果进行对比；最后，对一些现象进行了分析和探讨。数值模拟的结果显示：两个模型在应用于大尺度深水条件的波浪模拟时，有效波高与实测资料均有较高的相关性；WAVEWATCH-III使用谱分割方法后能有效提高模拟精度，该模型的总体表现优于MIKE21-SW；虽然MIKE21-SW在谱分割方法中某个参数值的设定上有待商榷，但该软件的操作设定和数据处理功能体现出较高的便捷性和实用性。总之，两个模型各有其特点，前者在波浪数模研究上更能发挥优势，而实际工程应用上一般更倾向于使用后者。此外由于谱分割方法较好地完善了波能状态信息，建议在模拟有涌浪成分的风成浪时采用该方法。

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第1章 绪论

1.1 前言

1.2 海浪数值模型的发展与现状

1.3 课题背景及本文研究内容概要

第2章 WAVEWATCH-III模型综述

2.1 模型简介

2.2 控制方程

2.3 数值方法

2.4 本章小结

第3章 WAVEWATCH-III的应用

3.1 模型的设置与运行

3.2 WAVEWATCH-III海浪后报

3.3 谱分割功能的应用

3.4 几个问题的探讨

3.5 本章小结

第4章 MIKE21-SW模型综述

4.1 模型简介

4.2 控制方程及数值方法

4.3 本章小结

第5章 MIKE21-SW的应用及与WAVEWATCH-III的比较

5.1 模型的设置与运行

5.2 MIKE21-SW海浪后报

5.3 两个模型计算结果的对比分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 模型的综合评价

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文和参加的科研项目

声明

上海交通大学硕士学位论文答辩决议书