基于Boussinesq方程的海岸地區(qū)波浪數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、波浪變形預(yù)報(bào)及波浪破碎引起的近岸區(qū)流場(chǎng)問(wèn)題一直是海岸動(dòng)力學(xué)的重要課題.建立一種高精度的近岸區(qū)波浪變形預(yù)報(bào)模型以及波浪破碎模型,不但具有很高的理論意義,而且具有直接工程意義.論文在國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,概括總結(jié)了各種類型的Boussinesq方程和基于Boussinesq方程的破碎模型,以及運(yùn)用數(shù)值模型進(jìn)行沿岸流計(jì)算的問(wèn)題.論文首先在前人已有工作的基礎(chǔ)上,建立了一套能夠模擬近海地區(qū)波浪變形的完全非線性Boussinesq波浪模型.論文還

2、應(yīng)用所建模型討論了均勻斜坡地形上的波浪淺水變形,并將Wei的完全非線性模式和Nwogu弱非線性模式的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與線性波理論解和Shuto非線性波理論解進(jìn)行了對(duì)比.文中重點(diǎn)提出一種基于完全非線性Boussinesq方程的波浪破碎改進(jìn)模型,用于模擬近岸淺水波浪破碎.模型借助水滾(surface roller)的概念,導(dǎo)出了κ方程紊動(dòng)模式中的產(chǎn)生項(xiàng)的計(jì)算公式,進(jìn)而計(jì)算Boussinesq方程中的紊動(dòng)黏滯系數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎波的模擬.模型的岸邊界