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1.
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       下载免费PDF全文
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.
Longshore Currents of Random Waves on Different Plane Beaches   总被引:8,自引:0,他引:8  
1 .IntroductionWhenwavespropagateobliquelytotheshorelineandbreak ,ameancurrentisgeneratedflowingparalleltothecoast.Thegenerationoflongshorecurrentscanbeexplainedasfollows .Withbreakingwaveheightdecreasing ,themomentumofwavemotionwillchangecorrespondingly .Accordingtothemomentumconservationtheory ,thechangesofthemomentumwillbeaccompaniedwithadditionalforcesactingonfluid .Longuet Higgins ( 1 970 )usedtheconceptofradiationstresstodescribetheaboveadditionalforceactingonfluidduetothechangeofwavemo…  相似文献
4.
一个新的破碎波统计模式   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
由运动方程和涡度方程所导得的两个首次积分估计给出了海波破碎的发生条件和破碎波的波面限制。由这两个条件所构造的新的破碎波统计模式,可导出海波的破碎面积率、破碎体积率和破碎能量损耗率的解析表达式,加之一个简单的白冠物理模型又导出了一个新的白冠覆盖率的解析表达式。  相似文献
5.
一种近岸区波浪破碎模型   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
从波浪破碎的能量关系入手,以紊流能量方程为基础,考虑破碎区内单个波在不同破碎阶段所提供的紊动能量强度的变化过程,提出了一种波浪破碎模式。通过将这一模型引入Boussinesq方程中,初步建立了一种近岸区波浪变形数学模型,并用波浪水槽实验资料对模型模拟波高和平均水位的情况进行了初步验证,得到了良好的结果。  相似文献
6.
An accurate numerical prediction of the oceanic upper layer velocity is a demanding requirement for many applications at sea and is a function of several near-surface processes that need to be incorporated in a numerical model. Among them, we assess the effects of vertical resolution, different vertical mixing parameterization (the so-called Generic Length Scale –GLS– set of kε, kω, gen, and the Mellor–Yamada), and surface roughness values on turbulent kinetic energy (k) injection from breaking waves.First, we modified the GLS turbulence closure formulation in the Regional Ocean Modeling System (ROMS) to incorporate the surface flux of turbulent kinetic energy due to wave breaking. Then, we applied the model to idealized test cases, exploring the sensitivity to the above mentioned factors. Last, the model was applied to a realistic situation in the Adriatic Sea driven by numerical meteorological forcings and river discharges. In this case, numerical drifters were released during an intense episode of Bora winds that occurred in mid-February 2003, and their trajectories compared to the displacement of satellite-tracked drifters deployed during the ADRIA02-03 sea-truth campaign.Results indicted that the inclusion of the wave breaking process helps improve the accuracy of the numerical simulations, subject to an increase in the typical value of the surface roughness z0. Specifically, the best performance was obtained using αCH = 56,000 in the Charnok formula, the wave breaking parameterization activated, kε as the turbulence closure model. With these options, the relative error with respect to the average distance of the drifter was about 25% (5.5 km/day). The most sensitive factors in the model were found to be the value of αCH enhanced with respect to a standard value, followed by the adoption of wave breaking parameterization and the particular turbulence closure model selected.  相似文献
7.
A nearshore wave breaking model   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
AnearshorewavebreakingmodelLiShaowu,WangShangyi,TomoyaShibayama(ReceiuedOctober8,1996;acceptedFebruary26,1997)Abstract-Awaveb...  相似文献
8.
海浪破碎对海洋上混合层中湍能量收支的影响   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
海浪破碎产生一向下输入的湍动能通量,在近海表处形成一湍流生成明显增加的次层,加强了海洋上混合层中的湍流垂向混合。为了研究海浪破碎对混合层中湍能量收支的影响,文中分析了海浪破碎对海洋上混合层中湍流生成的影响机制,采用垂向一维湍封闭混合模式,通过改变湍动能方程的上边界条件,引入了海浪破碎产生的湍动能通量,并分别对不同风速下海浪破碎的影响进行了数值研究,分析了混合层中湍能量收支的变化。当考虑海浪破碎影响时,近海表次层中的垂直扩散项和耗散项都有显著的增加,该次层中被耗散的湍动能占整个混合层中耗散的总的湍能量的92.0%,比无海浪破碎影响的结果增加了近1倍;由于平均流场切变减小,混合层中的湍流剪切生成减小了3.5%,形成一种存在于湍动能的耗散和垂直扩散之间的局部平衡关系。在该次层以下,局部平衡关系与壁层定律的结论一致,即湍动能的剪切生成与耗散相平衡。研究结果表明,海浪破碎在海表产生的湍动能通量影响了海洋上混合层中的各项湍能量收支间的局部平衡关系。  相似文献
9.
近岸波浪折射-绕射-破波耗散联合模式的有限元数值研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
建立了近岸波浪折射-绕射-破波耗散的有限元数值模式。采用的有限元方法为改进的混合元法,其中外域开边界条件得到改进,内域有限元为伽廖金有限元。用理论解检验了所建立的数值模式,并将该模式应用到一个模型港湾。  相似文献
10.
Using the limit surface slope as a criterion of wave breaking,a simple model for estimatingthe spatial fraction of breaking surface of sea at an instant,which is regarded as the whitecap coverge inthis paper,is analytically derived from the probability density of surface slope based on Gaussianstatistics.The resulting fraction is found depending on the fourth moment of wave spectum,m_4,as well asthe critical threshold of surface slope.By expressing the fourth moment in terms of the Neumannspectrum,a formula linking the fraction and wind speed for fully developed sea states is obtianed.Anotherformula relating the fraction to both wind speed and fetch(or duration)is achieved by expressing m_4 interms of the Krylov spectrum and applying the empirical relationships used in the SMB ocean wave pre-dicting technique.A comparison between these results and the field data of whitecap coverage collected byMonahan and O'Muircheartuigh shows an encouraging agreement.  相似文献
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