文档介绍：中国海洋大学
硕士学位论文
渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究
姓名:黄必桂
申请学位级别:硕士
专业:物理海洋学
指导教师:郑桂珍
20080601
比值依赖于无因次参量删研毛九∥谋浠⒛夂系玫剿渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究摘要高和周期都比实测值偏小。为此,修改每种工作机制中自浪耗散项的相关参数,且这一抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频们之日木楣叵凳健4送猓谑笛橹谢狗⑾帧T谀承┣榭鱿拢坷说拇嬖谑笿海浪在海洋动力环境和海气相互作用等领域具有重要地位,海浪的数值模拟一直是海浪研究的重点,涌浪对风浪影响的研究也~直存在争议。本文借助第三代海浪模式,对渤海海浪进行数值模拟,并通过对比改进模式参数,使得该模式更适用于渤海海浪的模拟;此外借助实验室数据和海上观测数据,研究在实验室条件下和外海条件下,涌浪对风浪成长的影响。本文采用的模式输入风场为/混合风场,实测数据来源于渤海石油平台海上观测。本文首先通过数值实验发现,不同计算网格对的模拟结果影响较小:在模式中自浪耗散项对风浪的成长和耗散起主要作用,对模式的计算结果影响较大。模式有三种风输入表达式和四种自浪耗散表达式共有六种工作机制可供选择。为研究不同工作机制下在渤海适应性,本文针对这六种工作机制分别进行实验,,从而找到了适合渤海的模式参数值,也改进了模式在渤海的适应性。此外对比改进后的六种工作机制,发现缡淙爰覭自浪耗散机制和饱和模型相对更为适合渤海海浪的模拟。另外,本文分别从实验室和海上两种条件去研究涌浪对风浪的影响。首先,借助中国海洋大学肛【浪水槽中的实验数据:纯风浪数据和加入了不同涌浪成份的混合浪数据。研究发现:大多数情况下,与风同向的涌浪会抑制风浪的成长,而率之比的增大而增强。通过数据分析还发现,混合浪中风浪能量与纯风浪能量的浪能量增加。在海上条件下,本文研究发现:模式的不同鹤骰艶,涌浪对风浪
工作机制下,反向涌浪都会促进风浪构成长。本文在弓实测数据比较时发现:的影响也不同。在饱和模型下,风浪的成长基本不受涌浪影响,在默认正向涌浪对风浪成长基本没有影响,反向浪涌会使风浪的谱峰频率降低。关键词:渤海;模式;风浪:涌浪
⒄臢,册唧/,&瓵甌琵瓵綼、“瑃℃畂.’..
畔⋯鲥圹膇胄魋骾,,蓿“/,瓵—畐甌瑃耄珹瑆瑃’,、Ⅳ.厅瑆築篠篧:
剜新学位论文作者签名璜垩蚍η┳諶期:矽吁年参月宫/学位论文作者签名磺踋蚯┳諶期:矽叶年莎月苔学位论文作者签名:藅丰槌签’,期:劢。:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究骷叭〉玫研究成果。抛我所知,除厂文中特别加以标,’椭滦坏牡胤酵猓垡錰/喊萜他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已往论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向困家有关部门或机构送变论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数掘库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签:声:签宁期:≯
本文研究的意义海浪数值模式的研究与进展岸边后,还会对沿海的堤岸、港口码头和各类建筑物带来损害。此外海浪还是海海浪的数值模型按照其原理,可分为三类阂焕嗍腔贐程的计算模型;第二类是基于缓坡方程的计算模型:第三类是基于能量平衡方程性和非线性之问的平衡。有许多高阶的方程【【包括波浪的浅水变形、折射、绕射和反射机理,能较好地体现波浪传播过程中的非线性特点。因此海浪包括恕⒂坷撕徒独恕7缋耸窃诜绲闹苯幼饔孟虏乃娌ǘ涌浪是风停后或风速风向剧变后本区域内尚存的海浪和传出风区的海浪,近岸浪是由外海的风浪或涌浪传到海岸附近时,受地形作用而改变波动性质的海浪在全球,每年由于海洋灾害造成的经济损失约占所有自然灾害损失的。海浪会给航海、海上施工、渔业捕捞和海上军事活动等带来灾害,海浪传到近海和难事故的最主要原因,是海上经济丌发的最大障碍。近代研究表明,海上自然破坏力仅%的破坏力直接来自于风,而%都是来自浪,其中灾害性台风浪的破坏力尤其巨大。我国是一个海岸线较长的国家,有着丰富的海洋资源,同时也经常遭受不同程度的海洋灾害。研究海浪为海岸和近海工程设计提供了很好的帮助,同时对海浪的预报能为海上渔业和船只航