近岸風(fēng)浪能量平衡方程數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用研究.pdf

1、本文基于SWAN主要進(jìn)行了以下工作： 簡(jiǎn)述了隨機(jī)波浪理論，推導(dǎo)了能量平衡方程，對(duì)SWAN模式的數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值求解方法進(jìn)行了研究。 將SWAN的前后處理功能進(jìn)行了分析，利用Visual Basic語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了SWAN模式的可視化界面，簡(jiǎn)化了模式的使用。 對(duì)SWAN模式的譜型進(jìn)行了擴(kuò)展。利用文氏譜，驗(yàn)證了SWAN模式對(duì)不規(guī)則波浪破碎的模擬。通過(guò)沙壩地形破碎實(shí)驗(yàn)、半無(wú)限長(zhǎng)單突堤實(shí)驗(yàn)、橢圓淺灘實(shí)驗(yàn)，對(duì)SWAN的數(shù)值計(jì)

2、算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 將SWAN應(yīng)用于常風(fēng)天氣條件下渤海區(qū)域的波浪數(shù)值計(jì)算中。計(jì)算了1981年8月1號(hào)-11號(hào)的波浪變化情況：利用渤海近30年來(lái)8月份的平均風(fēng)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)圖以及國(guó)家海洋信息中心提供的渤海海域海洋觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)計(jì)算海面風(fēng)場(chǎng)，利用水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型計(jì)算了同時(shí)間段的M2分潮流場(chǎng)以及水位的變化情況，在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了不同潮位時(shí)，在不同風(fēng)速、風(fēng)向作用下，渤海海域的波浪分布情況，通過(guò)與海域內(nèi)塘沽、秦皇島、老虎灘等三個(gè)測(cè)站的波浪要素

3、觀測(cè)值的比較，分析了模型的計(jì)算結(jié)果，在渤海全海域輸出了波高波向分布圖，分析了風(fēng)速與波高之間的關(guān)系，建立了用于渤海海域的數(shù)值波浪后報(bào)模式。 將SWAN應(yīng)用在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)天氣條件下南中國(guó)海的波浪數(shù)值計(jì)算中。根據(jù)搜集的Mindulle(臺(tái)風(fēng)“蒲公英”)的衛(wèi)星云圖、移行路徑圖等資料以及臺(tái)風(fēng)中心點(diǎn)的風(fēng)速、風(fēng)向和氣壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料，由藤田模型模擬臺(tái)風(fēng)氣壓分布，利用數(shù)學(xué)模型對(duì)臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，以風(fēng)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)波浪場(chǎng)，利用SWAN模式對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)天氣過(guò)程下