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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 132 毫秒
1.
基于SWAN模式和折绕射模式,本文对台湾海峡和平潭岛附近海域的海浪要素进行数值模拟。首先通过SWAN模式得到实时预报的高时空分辨率的波高、周期和波向等海浪要素数据,为折绕射模型提供波浪边界,进而对重点海区近岸波浪进行折绕射计算,最后对数值预报结果进行统计检验及预报分析。经过验证,预报结果与实测数据基本一致,预报效果较好。研究成果可为平潭海浪预警报业务提供技术支撑,也可为海浪灾害应急管理及沿海规划等提供参考依据。  相似文献   

2.
结合椭圆型缓坡方程模拟近岸波流场   总被引:9,自引:3,他引:6  
波浪向近岸传播的过程中,由波浪破碎效应所产生的近岸波流场是近岸海域关键的水动力学因素之一.结合近岸波浪场的椭圆型缓坡方程和近岸波流场数学模型对近岸波浪场及由斜向入射波浪破碎后所形成的近岸波流场进行了数值模拟.计算中考虑到波浪向近岸传播中由于波浪的折射、绕射、反射等效应使局部复杂区域波向不易确定,采用结合椭圆型缓坡方程所给出的波浪辐射应力公式来计算波浪产生的辐射应力,在此基础上耦合椭圆型缓坡方程和近岸波流场数学模型对近岸波流场进行数值模拟,从而使模型综合考虑了波浪的折射、绕射、反射等效应且避免了对波向角的直接求解,可以应用于相对较复杂区域的近岸波流场模拟.  相似文献   

3.
浪致近岸水位变化及流场的数值计算   总被引:7,自引:1,他引:6  
李孟国  张大错 《海洋学报》1996,18(4):96-113
本文探讨了单频波浪入射到具有复杂地形(缓变坡度)的近岸水域所导致的水位变化和近岸流场的数值计算问题。用了联合折射-绕射波浪场模型方程确定波要素,对一个模型海区和一个实际海区进行了实际计算。讨论了考虑和不考虑绕射效应的波浪场对水位变化及近岸流场的影响。数值计算结果表明,计算的水位变化和近岸流场都是(定性)合理的,岸坡水位最大升高达深水入射波高的11.2%~15.3%(以上);考虑和不考虑绕射效应的波浪场对计算的水位变化和近岸流场都有影响,特别是对流速量值影响很大。  相似文献   

4.
近岸波浪在刚性植被区域传播的数值模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于扩展型Boussinesq水波方程,建立了波浪在刚性植被覆盖的近岸海域传播的数值模型。通过在动量方程源项中引入拖曳阻力项考虑植被对波浪的衰减作用。控制方程采用有限差分和有限体积混合格式求解,模型稳定性强,具备间断捕捉能力,能有效模拟近岸区域波浪的传播变形、破碎和处理海岸动边界问题。利用所建立模型对典型物理模型实验进行模拟,计算结果与实验结果吻合良好,表明模型可用于波浪在刚性植被覆盖海域的数值计算。  相似文献   

5.
陈斌  黄海军  严立文  梅冰 《海洋学报》2009,31(2):104-112
根据对莱州湾内小清河口附近海域的海流、含沙量、底质类型分布的观测资料,并结合数值模型的计算结果,分析了该海域的泥沙输运趋势及底床冲淤变化情况。从整个海区来看,含沙量总体趋势为由岸向海逐渐增大,并呈现出北高南低的分布特点,在小清河入海口东北方向海域有一含沙量高值区;底质泥沙的分布沿纵向等深线显示了自岸向海由粗到细的分布规律,沿横向呈北细南粗的特征;浅滩泥沙局部搬运是泥沙淤积的主要来源,河口北侧海域有一较大侵蚀区,淤积区主要分布在河槽以南的滩涂和近岸区域,风场对该海域泥沙输运影响非常显著,小清河河口附近区域在一般天气下海水较清,如遇海向大风,则水体浑黄,但风后悬沙很快沉降,水体又变清。利用数值计算的方法研究了风场对该海域的影响,其影响大约是无风时平均值的10倍。  相似文献   

6.
李松喆 《海洋工程》2021,39(4):144-153
基于历史海图、历史时期卫星遥感影像、2019年实测水下地形和潮流、波浪数值模拟成果,研究该海域岸滩的发育演变背景、海床和岸线自然冲淤动态、动力泥沙环境及岸滩冲淤动力机制。采用LITLINE岸线演变数学模型,模拟计算了不同离岸距离和不同平面形态人工岛布置型式对近岸岸线变形的影响,岸滩泥沙动力机制和岸滩演变趋势表明,人工岛实施后近岸最大潮流流速小于近岸泥沙起动流速,不具备起动近岸岸滩泥沙的基本条件; SSE向波浪作用时,人工岛西北侧波高明显减弱,波向西偏; S向波浪作用时,人工岛北侧波高明显减弱; SSW向波浪作用时,人工岛东北侧波高明显减弱,波浪传播方向东偏;波浪场改变后人工岛掩护区东西两侧岸滩附近泥沙分别具有向东和向西运移至人工岛掩护区的趋势,形成掩护区的淤积和东西两侧岸线冲刷。  相似文献   

7.
四叉树网格下的椭圆型缓坡方程数值模型研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
唐军  李巧生  沈永明 《海洋学报》2013,35(5):162-168
波浪是近岸海域关键的水动力因素之一。考虑到近岸地形复杂、波浪演化显著的特点,建立了四叉树网格体系下的椭圆型缓坡方程数值模型,采用有限体积法对模型进行数值离散,应用GPBiCG(m, n)算法求解离散后的控制方程。模型中根据波浪波长布局计算网格,生成多层次四叉树网格,对复杂计算域有较好的适应性,并且在离散和方程求解中无需引入形函数、不产生复杂的交叉项,节约了存储空间和计算时间。将模型成功应用于物理模型实验及Acapulco海湾的波浪场数值模拟,结果表明该模型能够准确、高效地模拟近岸波浪场,可为近岸波浪场的模拟提供一定的理论和技术支持。  相似文献   

8.
非结构化网格下椭圆型缓坡方程的数值求解   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
魏美芳  唐军  沈永明 《海洋学报》2009,31(2):159-164
椭圆型缓坡方程是一种用线性波浪理论研究近岸波浪传播变形的有效波浪数学模型。非结构化网格下的有限容积法不仅对复杂边界的适应性好,还能保证迭代求解过程的守恒性。建立了非结构化网格下的椭圆型缓坡方程数值模型。在模型中采用非结构化网格下的有限容积法对椭圆型缓坡方程进行了数值离散,结合GPBiCG(m,n)算法求解离散方程。数值计算结果表明,该数值模型可有效地用于模拟近岸缓坡区域复杂边界下波浪的传播。  相似文献   

9.
数值模式与统计模型相耦合的近岸海浪预报方法   总被引:2,自引:2,他引:0  
针对数值模式和统计模型预报近岸海浪存在的局限性,构建了数值模式和统计模型相耦合的近岸海浪预报框架,在模式计算格点和近岸预报目标点之间定义一个海浪能量密度谱传递系数,通过经验正交函数分解和卡尔曼滤波方法建立传递系数的统计预报模型并与数值模式进行耦合。经过对近岸波浪观测站1a的预报试验表明:该方法能够提高近岸海浪有效波高预报精度,有效波高的均方根误差降低了约0.16m,平均相对误差降低约9%。进一步试验和分析发现,该方法的预报有效时间小于24h,将海浪能量密度谱经过分解后得到的基本模态反映了近岸波侯的主要特征,海浪能量密度谱传递系数的变化体现了波侯的季节变化特点。  相似文献   

10.
近岸海域潮流、波浪动力条件复杂,单纯考虑潮流输沙对底床冲淤演变的影响可能存在较大的偏差.基于局地较长时期海浪场统计特征,将随机波浪因子引入底床冲淤演化模拟研究中,采用ECOMSED模式进行了不同波浪动力条件影响下黑泥湾海域冲淤演化的数值模拟,并与现场观测资料进行了比较,取得了较好的结果.结果表明,黑泥湾及附近海域存在较稳定的N-S向潮余流,这在整体上是本区泥沙输运的重要影响因素;湾内海域基本处于冲淤动态平衡,冲淤格局与其地形、海流流速和波浪场分布有关,楮岛周围与镆铘岛东面近岸海域以侵蚀为主,镆铘岛南部近岸以淤积为主;随机波浪要素的引入对冲淤演变模拟结果有较大的影响,引入波浪要素后的模拟的结果与海图更为接近.  相似文献   

11.
The existing numerical models for nearshore waves are briefly introduced, and the third-generation numerical model for shallow water wave, which makes use of the most advanced productions of wave research and has been adapted well to be used in the environment of seacoast, lake and estuary area, is particularly discussed. The applied model realizes the significant wave height distribution at different wind directions. To integrate the model into the coastal area sediment, sudden deposition mechanism, the distribution of average silt content and the change of sediment sudden deposition thickness over time in the nearshore area are simulated. The academic productions can give some theoretical guidance to the applications of sediment sudden deposition mechanism for stormy waves in the coastal area. And the advancing directions of sediment sudden deposition model are prospected.  相似文献   

12.
南渡江三角洲海岸泥沙纵向运移与岸滩演变的响应   总被引:6,自引:0,他引:6  
南渡三角洲沿岸在盛行NNE向波浪等动力条件的作用下,泥沙产生纵向运移,岸滩遭受侵蚀或堆积,岸滩演变剧烈。本文利用基于网格的波注折射绕射模型,分析南渡江三角洲海岸波浪动力过程、破波带波能与辐射应力分布及其引起的沿岸泥沙纵向运称。浴海岸动力学地貌的角度,通过三角洲沿岸波浪动力特征、泥沙运动的分析,探讨沙质岸滩的动态与地貌演变。  相似文献   

13.
I~crIOWIn the coastal area, especially at the sandy seashore, wave and nearshore current are the major factors which affect sediment transPOrt and the motyhChdynamics.The numerical models of predicting the beach evolution can be classified intO the medi~term and long-term models according to their space and time scales (De Briend et al., 1993;Watanabe, 1990; Watanabe et al., 1986; Tao, 1996). In the medium-term model the effects ofwave, nearshore current and sediment transport are conside…  相似文献   

14.
粤东后江湾近岸带风-浪-流联合作用下的泥沙输运   总被引:2,自引:0,他引:2  
在现场观测资料分析基础上,应用波-流联合输沙模型,对粤东后江岬间海湾近岸带净环流、泥沙输运作用加以模拟分析,结果表明,东北东向风是形成近岸西南向净环流的主要驱动力,波浪控制了海底泥沙再悬浮和底质推移输运的过程,从而形成海湾海底地形以东北部侵蚀为主、西南部以淤积为主的发展趋势.  相似文献   

15.
岬湾相间的琼州海峡南岸在海岸动力条件作用下,岸滩发生侵蚀或堆积,特别是南岸中部的南渡江三角洲沿岸岸滩演变剧烈。该文从海岸动力地貌的角度,对琼州海峡南岸的海岸动力特征、泥沙运动以及岸滩演变进行分析。根据海峡南部三维潮流场数值模拟结果,结合经验公式初步分析潮流引起的泥沙运移速率和方向,得到岸外水域总的泥沙运移趋势为从西向东。根据波浪动力计算分析沿岸泥沙运移,探讨沙质岸滩的动态与地貌演变之间的关系,得出海峡南岸海岸地貌演变与盛行的NE和NNE向风浪有密切关系,岸滩的演变过程主要受制于这两个方向的风浪及其引起的泥沙沿岸运移。  相似文献   

16.
The accuracy of predicting wave transformation in the nearshore is very important to wave hydrodynamics, sediment transport and design of coastal structures. An efficient numerical model based on the time-dependent mild-slope equation is presented in this paper for the estimation of wave deformation across the surf zone. This model incorporates an approximate nonlinear shoaling formula and an energy dissipation factor due to wave breaking to improve the accuracy of the calculation of wave height deformation prior to wave breaking and also in the surf zone. The model also computes the location of first wave breaking, wave recovery and second wave breaking, if physical condition permits. Good agreement is found upon comparison with experimental data over several one-dimensional beach profiles, including uniform slope, bar and step profiles.  相似文献   

17.
Wave overtopping nearshore coastal structures, such as shore-parallel breakwaters, can significantly alter the current circulation and sediment transport patterns around the structures, which in turn affects the formation of tombolos and salients in the nearshore area. This paper describes the implementation of a wave overtopping module into an existing depth-averaged coastal morphological mode: COAST2D and model applications to investigate the effect of wave overtopping on the hydrodynamics and morphodynamics around a group of shore-parallel breakwaters. The hydrodynamic aspects of the model were validated against a series of laboratory conditions. The model was then applied to a study site at Sea Palling, Norfolk, UK, where 9 shore-parallel segmented breakwaters including 4 surface-piercing and 5 low-crested breakwaters are present, for the storm conditions in Nov 2006. The model results were compared with laboratory data and field measurements, showing a good agreement on both hydrodynamics and morphological changes. Further analysis of wave overtopping effect on the nearshore hydrodynamics and morphodynamics reveals that wave overtopping has significant impacts on the nearshore circulation, sediment transport and the resulting morphological changes within such a complex breakwater scheme under the storm and macro-tide conditions. The results indicate the importance of including the wave overtopping in modelling nearshore morphodynamics with the presence of coastal structures.  相似文献   

18.
Hydrodynamics and sediment transport in the nearshore zone were modeled numerically taking into account turbulent unsteady flow. The flow field was computed using the Reynolds Averaged Navier–Stokes equations with a kε turbulence closure model, while the free surface was tracked using the Volume-Of-Fluid technique. This hydrodynamical model was supplemented with a cross-shore sediment transport formula to calculate profile changes and sediment transport in the surf and swash zones. Based on the numerical solutions, flow characteristics and the effects of breaking waves on sediment transport were studied. The main characteristic of breaking waves, i.e. the instantaneous sediment transport rate, was investigated numerically, as was the spatial distribution of time-averaged sediment transport rates for different grain sizes. The analysis included an evaluation of different values of the wave friction factor and an empirical constant characterizing the uprush and backwash. It was found that the uprush induces a larger instantaneous transport rate than the backwash, indicating that the uprush is more important for sediment transport than the backwash. The results of the present model are in reasonable agreement with other numerical and physical models of nearshore hydrodynamics. The model was found to predict well cross-shore sediment transport and thus it provides a tool for predicting beach morphology change.  相似文献   

19.
渤海湾内海岸的连续开发导致岸线 、海床发生较大变化, 同时影响着湾内的水沙通量。根据不同时期的遥感影像、 实测地形和水文泥沙资料, 统计分析了渤海湾岸线 、面积和海床冲淤变化, 构建了渤海潮流泥沙数学模型, 模拟了 1984 年、 2006 年和 2015 年三个时期的水沙分布, 探究了海岸连续开发对水沙分布和通量引起的累积效应。结果表明: 渤海湾岸线和 海湾面积变化主要发生于 2005 年后, 与 1984 年相比, 2020 年的岸线长度增长超过 185%,海湾面积减少近 19%;曹妃甸港 区南侧海域冲刷基本在 2 m 等深线以内, 而近岸和港池水域基本呈现淤积状态, 淤积幅度在 2 m 以内; 海湾的连续开发利用 使得湾内分潮波振幅增大 、传播速度减缓, 近岸海域的余流变化较为明显,南部较北部海域更甚;西北湾顶 0.2 kg/m3 悬沙 分布区域不断缩小, 西南近岸 0. 15 kg/m3 悬沙分布区域向中部海域推进; 悬沙通量变化与潮流通量并不完全一致, 呈外海增 加、近岸整体降低的变化特征, 湾内向外海输移泥沙的能力减弱。  相似文献   

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