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波浪在斜坡地形上破碎,破波后稳定波高多采用物理模型试验方法进行研究,利用近岸波浪传播变形的抛物型缓坡方程和波能流平衡方程,导出了适用于斜坡上波浪破碎的数值模拟方法。首先根据波能流平衡方程和缓坡方程基本型式分析波浪在破波带内的波能变化和衰减率,推导了波浪传播模型中波能衰减因子和破波能量流衰减因子之间的关系;其次,利用陡坡地形上的高阶抛物型缓坡方程建立了波浪传播和波浪破碎数学模型;最后,根据物理模型试验实测数据对数值模拟的效果进行验证。数值计算与试验资料比较表明,该模型可以较好地模拟斜坡地形的波浪传播波高变化。 相似文献
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考虑风能输入的抛物型缓坡方程 总被引：1，自引：2，他引：1
在Radder和Kirby发展的波浪折射绕射缓坡方程抛物型模型基础上，对这种模型进行了改进，改进后的模型除可以考虑波浪传播过程中的底摩阻损耗、非线性作用外，加入了风能输入对波浪传播的影响。基于风能输入项的波浪模型数值计算结果表明，在纯风浪情况下的计算结果与传统的风浪计算方法结果一致，在波浪传播过程中由于风的作用，将导致波高比无风作用下计算的波高大。 相似文献
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多方向不规则波传播变形数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：1
在推广的缓坡方程数学模型基础上建立了多方向不规则波数学模型，综合考虑了波浪折射、绕射、反射、底摩擦和风能输入等因素。基于线性波浪理论，将波浪方向谱在频率和方向上按等能量分割法离散后，分别计算各组成波的传播变形，再计算合成波要素。缓坡方程数学模型采用改进的ADI法求解，计算效率高，稳定性好。采用椭圆形浅滩不规则波模型试验结果和单突堤不规则波绕射理论解对数学模型进行了验证，数值模拟结果和试验值及理论解符合良好。利用该模型进行了某港港内波浪折射、绕射和反射的联合数值模拟，给出了合理的港内波高分布。 相似文献
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长江口水域波浪数值计算 总被引：2，自引：0，他引：2
利用高阶非线性抛物型缓坡方程对长江口水域的波浪传播变形作了推算，依据测站的资料分析数值模式中的底摩阻因子和风能输入因子对波浪传播的影响，进而确定其参数。针对不同导堤结构型式，分析了潜堤的波浪传递系数，最后对长江口二期整治工程完成后水域的波浪场作了推算。 相似文献
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近年来珠江口海域航道治理、桥梁工程、港口建设等大型水上工程建设项目越来越多,水工建筑物安全的重要性和对台风浪灾害破坏的敏感性是大型工程重点关注的要素之一,采用台风浪数学模型分析计算极端天气条件对港珠澳大桥岛桥结合部人工岛设计波浪要素的影响。分析统计1949—2014年影响广东省沿海地区的登陆台风资料,采用随机模型分析珠江口地区300年一遇的台风气压降和登陆最大风速参数;建立珠江口水域的台风浪数学模型;选取不利台风登陆路径,采用300年一遇台风参数组合计算极端天气条件下珠江口内东西人工岛的设计波浪要素,对原设计波要素进行复核。可为其他海洋工程项目设计提供新的思路和研究方法。 相似文献
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Efficient Numerical Solution of the Modified Mild-Slope Equation 总被引：12，自引：1，他引：11
An efficient numerical model for wave refraction,diffraction and reflection is presented in thispaper.In the model,the modified time-dependent mild-slope equation is transformed into an evolutionequation and an improved ADI method involving a relaxation factor is adopted to solve it.The methodhas the advantage of improving the numerical stability and convergence rate by properly determining therelaxation factor.The range of the relaxation factor making the differential scheme unconditionally stableis determined by stability analysis.Several verifications are performed to examine the accuracy of the pres-ent model.The numerical results coincide with the analytic solutions or experimental data very well,andthe computer time is reduced. 相似文献
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基于改进缓坡方程的波浪传播数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
用变分原理导出考虑底坡一阶导数平方项和二阶曲率项影响的缓坡方程,对传统缓坡方程作了改进,提高波浪在海底地形变化剧烈、水深较浅时数值模拟精度。数值计算与已有实验室试验资料比较表明,该模型可以较好地模拟有剧烈变化的海底地形的波浪传播,比传统缓坡方程模型计算结果在精度上有明显提高。 相似文献
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跨海桥隧工程设计需要推算工程位置不同重现期设计流速,由于现场缺乏长期实测流速资料,设计流速推算存在很大困难。研究提出了采用不同重现期典型风暴潮过程推算河口海岸设计流速的数值模拟方法,对河口地区考虑洪水径流与风暴潮流的耦合。在依据澳门验潮站1925—2003年实测潮位资料分析珠江口海域风暴潮过程特征的基础上,结合潮位和潮差年极值频率分析结果构建了不同重现期典型风暴潮潮型。采用平面二维水动力数学模型模拟了不同重现期风暴潮和上游一般洪水组合条件下珠江口水域的流场,得出港珠澳大桥沿线各控制点处设计流速。 相似文献
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假想台风下的波浪数值模拟是跨海桥隧工程风险评价的重要内容。风场的生成方法与不利路径的选择对于波浪模拟结果有极大影响。研究检验了在单一假想台风风场下进行波浪模拟的合理性,分析了台风路径对于工程区不同方向波浪影响的差异。通过构建珠江口台风浪数学模型,对采用风圈半径方法筛选出的104场台风路径,按300年一遇强度进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,对西人工岛处波浪场有重大影响的不利台风路径处于珠江口100km范围内。由此确定了体现不同特征的7条不利台风路径,为进一步研究极端天气条件下珠江口台风浪过程提供基础。研究成果为沿海河口地区易受台风影响的大型工程波浪要素分析提供方法支撑。 相似文献