基于Boussinesq方程的波浪模型

摘要

从欧拉方程出发,提供了另一种推导完全非线性Boussinesq方程的方法,并对方程的线性色散关系和线性变浅率进行了改进.改进后方程的线性色散关系达到了一阶Stokes波色散关系的Padé[4,4]近似,在相对水深达1.0的强色散波浪时仍保持较高的准确性,并且方程的非线性和线性变浅率都得到了不同程度的改善.方程的水平一维形式用预估-校正的有限差分格式求解,建立了一个适合较强非线性波浪的Boussinesq波浪数值模型.作为验证,模拟了波浪在潜堤上的传播变形,计算结果和实验数据的比较发现两者符合良好.