基于緩坡方程的港內(nèi)及多島嶼水域波浪場數(shù)值模擬.pdf

1、波浪是海岸及近海工程中最為活躍、最為重要的動力要素，也是施加在海岸及海洋建筑物上的重要環(huán)境荷載。研究近岸地區(qū)波浪的變化規(guī)律不僅具有重大的現(xiàn)實意義，還具有很高的學(xué)術(shù)價值。在諸多研究方法中，波浪數(shù)學(xué)模型成為解決大范圍波浪傳播變形的主要手段之一。為了模擬單點系泊、人工島等離岸式建筑物周圍的波浪場，本文提出了一個考慮多島嶼作用反射繞射聯(lián)合模擬的波浪數(shù)學(xué)模型。 本文以洪廣文(1995)推導(dǎo)的非定常線性波緩坡方程為基礎(chǔ)，建立考慮底摩阻項，非

2、線性彌散關(guān)系，及多島嶼繞射反射作用的緩坡方程(二維擴散型偏微分方程)求解模式，采用經(jīng)典的ADI法差分格式，結(jié)合物理和虛擬(開)邊界條件進行求解。 通過對多個典型地形的驗證計算，本文數(shù)學(xué)模型的計算結(jié)果和試驗值、理論解或規(guī)范計算結(jié)果吻合較好，可以用于模擬各種復(fù)雜地形和邊界條件下的波浪折射、繞射及反射。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用本文的數(shù)學(xué)模型嘗試計算了考慮多島嶼繞射反射作用的波浪傳播變形，為離岸式建筑物設(shè)計波浪要素的確定提供了參考。同時計算了某