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首先对目前描述近岸波浪传播变形的数学模型进行了回顾与总结;对不同数学模型的特点、适用范围和发展情况进行了阐述与对比。应用基于Boussinesq方程的Coulwave模式针对几个经典实验地形进行了数值实验,数值结果和实验实测数据吻合较好。此外,分别采用不同的近岸波浪模型模拟了某渔港附近波浪的传播变形,结果表明:当考虑波浪的折射、绕射、反射联合作用时,Coulwave模式计算结果明显较缓坡方程及SWAN模型计算结果更加合理。 相似文献
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针对青岛万达游艇码头项目进行了港域波浪物理模型试验研究。试验表明,当口门处人工岛护岸采用直立式结构时,港池入口处波浪反射严重,港内波高较大,各码头泊位不满足泊稳要求;当采用斜坡式结构时,港内波高显著减小,游艇码头泊位满足泊稳要求,工作船泊位不满足泊稳要求,其最大波高比允许值仅大0.1m。采用MIKE21BW模型,考虑波浪的折射、绕射、反射及破碎等物理过程,对港域的波浪传播变形过程进行数值模拟,计算得到了港域的波浪分布状况,将计算结果与试验结果进行比较,吻合良好,表明该模型可用于近岸波浪的传播变形模拟及港域泊稳计算,计算结果可用于游艇码头结构设计。 相似文献
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波浪的非线性弥散关系在应用于求解波浪的变形问题时很不方便，需要与含非线性效应的缓坡方程一起进行迭代运算，往往导致数值计算的计算量太大，计算过于复杂。采用显式形式表达非线性弥散关系，可以克服上述缺点，大为简化波浪变形数值计算的计算量。本文通过将现有的非线性弥散关系进行分析比较，给出了一个更为一般的非线性弥散关系及其显式表达式，经比较可知，该显式弥散关系与相对应非线性弥散关系吻合的很好。本文最后用该显式结合含弱非线性效应的缓坡方程，对复式浅滩地形上的波浪折射绕射进行了计算。结果表明，考虑弱非线性可以得出与实验数据更为相符的结果，而采用显式弥散关系可以有效提高计算效率,在波浪的非线性计算中不失为一种切实有效的方法。 相似文献
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非线性效应对浅水水波变形的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
本文采用波数矢量无旋和波能守恒方程建立了一个考虑非线性作用的浅水水波变形数值模型,模型中采用Ｂａｔｔｊｅｓ关系与波数矢量无旋,波能守恒方程一起来求解波浪在浅水中变形的波浪要素,在波能守恒方程中考虑了底摩擦的影响。利用本文提出的数值模型对一个斜坡浅滩水域波浪折射绕射现象进行了验证,验证计算中用一个非线性经验弥散关系近似浅水水波变形的非线性效应并与用线性弥散关系的计算结果进行了比较,结果说明使用非线性 相似文献
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为解决位于黄河口水下三角洲上海洋钻井平台及钻探船受波浪的破坏问题,我们对黄河口以北的五号桩海域进行了浅水波浪变形数值计算,并提出了黄河口区波浪作用下海底摩阻系数与波浪要素和水质条件(粘滞性)的经验关系式。通过对计算结果的分析,讨论了黄河口五号桩地区的波浪传播特性。 相似文献
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数值水槽内的阻尼消波和波浪变形计算 总被引：11，自引：3，他引：8
采用时域内对波面运动位置追踪的边界元方法,建立了一种非线性波浪变形计算的三维数值模式,并借助Spongelayer阻尼消波和Sommerfeld放射条件相匹配的处理方式,开发了一条三维非线性波的数值造波水槽,进而对水槽内的Stokes波进行了波浪变形计算。 相似文献
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潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算 总被引：5，自引：1，他引：4
采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场.其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套.为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用.计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度. 相似文献
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考虑波能耗散的近岸波浪传播数学模型 总被引：1，自引：0，他引：1
基于考虑能耗的定常缓坡方程，推导得出包含波能耗散的近岸水域波浪传播变形数学模型，并用所得模型对浅水中波浪的传播进行了计算，将计算结构与Berkhoff的实验数据进行比较，表明二者吻合很好。该数学模型能较好地解决波浪在浅水中的传播变形问题。 相似文献
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现有的风场资料存在台风中心附近风速偏低的问题。为改进台风期间风场数据, 使用Holland经验台风模型结合多平台交叉校准数据(cross-calibrated multi-platform, CCMP)及欧洲中期天气预报中心的再分析数据(European Centre for Medium-range Weather Forecasts Reanalysis data, ERA5)风场资料, 研究了不同台风最大风速半径(maximum wind radius of the typhoon, RMW)、Holland B参数对模拟效果的影响, 确定了最优模拟参数, 并以改进后的风场驱动三重嵌套海浪模型对台风“威马逊”发生期间的台风浪进行模拟。模拟结果与实测数据对比表明, (1)改进的风场资料与实测结果更为接近, 作为海浪模式驱动项可更好地模拟台风期间波浪状况; (2)三重嵌套海浪模型的波浪模拟效果优于单独的海浪模型。 相似文献
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Scott F. Bradford 《Coastal Engineering》2009,56(5-6):591-598
A numerical model that solves the unsteady, incompressible, Reynolds averaged, Navier–Stokes equations has been utilized to simulate 57 cases of monochromatic, breaking waves over a sloping bed. The Volume of Fluid technique is used to track the complex, discontinuous free surface and the Renormalized Group turbulence model is used for closure. The model is validated by comparing predictions with Particle Image Velocimetry data and other empirical results. The model results are used to determine a relationship between the incipient wave breaking height and the maximum orbital velocity as well as a relationship between surf zone width and breaker type. Such expressions may be useful for remote sensing methods like Synthetic Aperture Radar to derive breaker height and classification from image data. 相似文献
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GM(1,1)灰色模型改进及其应用 总被引：13，自引：0，他引：13
就GM(1,1)模型定解条件的选取问题做了一定的探讨。GM(1,1)模型传统算法认为最小二乘拟合曲线通过第一点,该方法存在一定的不足之处。提出使拟合曲线通过最新点的方法进行预测的改进方法,并且用MATLAB编程语言实现了改进灰色模型的预测程序。将提出的改进方法应用到变形预测中,并且将预测结果与传统模型得到的预测结果进行比较,结果表明提出的改进模型具有较好的实用性和参考价值。 相似文献
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A reformed numerical model based on the “one-line theory” for beach deformation is presented. In this model, the change of beach slope during coastline procession is considered.A wave numerical model combined with wave refraction, diffraction and reflection is used to simulate wave climate to increase numerical accuracy.The results show that the numerical model has a good precision based on the adequate field data. The results can be applied to practical engineering. 相似文献
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By D. ORRELL 《地球，A辑:动力气象学与海洋学》2002,54(4):350-362
The atmosphere is often cited as an archetypal example of a chaotic system, where prediction is limited by the model's sensitivity to initial conditions. Experiments have indeed shown that forecast errors, as measured in 500 hPa heights, can double in 1.5 d or less. Recent work, however, has shown that, when errors are measured in total energy, model error is the primary contributor to forecast inaccuracy. In this paper we attempt to reconcile these apparently conflicting sets of results by examining the role of the chosen metric. Using a simple medium-dimensional model for illustration, it is found that the metric has a strong effect, not just on apparent error growth, but on the perceived causes of error. If an insufficiently global metric is used, then it may appear that error is due to sensitivity to initial condition, when in fact it is caused by sensitivity to error in the other variables. If the goal is to diagnose the causes of error, a sufficiently global metric must be used. The simple model is used to predict the internal rate of growth of the ECMWF operational model, and preliminary results compared. It is found that both 500 hPa and total energy results are consistent with high model error and a relatively low internal rate of growth. Experiments are suggested to further verify the results for weather models. 相似文献
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水下溢油数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于Lagrange积分法和Lagrange粒子追踪法建立了一个水下溢油数值模型。该溢油模型由两个子模型组成:羽流动力模型和对流扩散模型,其中羽流动力模型用以模拟溢油的喷发阶段和浮力羽流阶段;对流扩散模型用以模拟溢油的对流扩散阶段。通过数值实验,结合实验室水槽实验和水下溢油现场实验的观测资料进行模型验证。实验结果表明,模拟结果与观测资料一致性较好,从而验证了本文溢油模型的合理性和准确性;羽流动力模型为对流扩散模型提供源,海流、海水的垂向密度结构和油滴的直径分布是影响溢油在对流扩散阶段运动和分布的主要因素。 相似文献
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利用LINUX操作系统下的进程通讯(IPC)技术将中尺度大气模式MM5(V3)与第三代海浪模式WW3进行双向耦合,建立考虑大气-海浪相互作用的风浪耦合模式,在耦合模式中引入3种海表粗糙度参数化方案,通过对一次热带气旋过程的模拟,研究大气-海浪相互作用对热带气旋系统的影响及耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性。结果表明:LINUX系统下的进程通讯技术可以方便有效地实现大气和海浪模式的双向耦合,模式运行稳定;耦合模式能够较好的模拟热带气旋的发展和演变过程及其影响下海浪场的分布和演变,模拟结果对海表粗糙度参数化方案较敏感;海浪的反馈作用同时影响了海气间的动力和热力作用过程,不同的海表粗糙度参数化方案下,海浪对两种作用过程不同的影响程度决定了其对气旋系统强度的影响。 相似文献