【摘要】： 海上自然破壞力90%來自浪的影響,而尤以臺風(fēng)浪危害最大。臺灣海峽海域是我國海域中風(fēng)浪較大、受熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)影響頻繁、風(fēng)暴潮災(zāi)害極為嚴(yán)重的海區(qū)。由于海浪現(xiàn)場觀測周期長、耗資大,并且難以得到大面積海域的波浪資料,因此實(shí)驗(yàn)室模擬和數(shù)值模擬聯(lián)合應(yīng)用成為研究波浪傳播規(guī)律的有效手段。近年來,隨著計算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的應(yīng)用,通過數(shù)值模擬研究海浪分布特征的方法得到了快速發(fā)展,并成為研究海浪的主要手段。 本文利用國際上先進(jìn)的第三代海浪模式SWAN,在充分考慮風(fēng)能量輸入、白浪效應(yīng)、水深誘導(dǎo)的波浪破碎、底摩擦、波-波間的非線性相互作用等物理過程,模擬了臺灣海峽及附近港灣(本文以廈門灣為例)的臺風(fēng)浪場的分布特征。本文通過設(shè)計數(shù)值試驗(yàn),分析了潮位高低、風(fēng)向變化對波浪成長、傳播的影響,驗(yàn)證SWAN模式在不同參數(shù)和計算條件下,模擬淺海、近岸風(fēng)浪場分布特征的適宜性。利用經(jīng)歷史調(diào)查數(shù)據(jù)所推算得出的多年一遇風(fēng)速,分別用“海大”法和SWAN模式計算了崇武海洋站多年一遇有效波高值,并進(jìn)行了對比分析,計算結(jié)果證明了SWAN模式在工程推算中應(yīng)用的可行性。 最后,利用SWAN模式模擬了0604號“碧利斯”臺風(fēng)和9914號“Dan”臺風(fēng),并分別對臺灣海峽和廈門灣臺風(fēng)期間的風(fēng)浪場特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明,臺風(fēng)期間,計算海域內(nèi)的波浪主要受風(fēng)場制約;隨著臺風(fēng)中心的移動,計算海域內(nèi)的風(fēng)浪傳播方向和波高分布隨之變化,并有著良好的相關(guān)關(guān)系。本文通過利用SWAN模式對臺風(fēng)期間臺灣海峽和廈門灣風(fēng)浪場的數(shù)值模擬,對臺灣海峽海域臺風(fēng)浪場的分布特征有了一定的認(rèn)識和了解,可以為該海域的波浪預(yù)報、模擬研究、防災(zāi)減災(zāi)等工作提供一定的參考。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：P731.22
【圖文】：

初期與加入潮位前相差不大，在達(dá)到穩(wěn)定后，潮位對波高和周期的影響變得明顯，使得波高和周期呈現(xiàn)隨潮位變化的趨勢。不同風(fēng)向?qū)Σɡ藗鞑サ挠绊懺囼?yàn)設(shè)計：選取一個 50km×25km 灣口向北，口外為水域，三面為陸地的矩形海灣作為計算區(qū)域，水深設(shè)置為灣內(nèi)水深均勻，為 20m。地理空間 x、y 方向步長 Δx 、 Δy 都設(shè)為 2.5km，方向步長 3oΔθ = ，時間積分步長取為 600s，離散頻率定義在最低截斷頻率 0.05Hz 至最高截斷頻率 1.0Hz 之間。物理過程考慮波浪破碎、白浪耗散和非線性波－波相互作用。取風(fēng)速大小為 15m/s，假定在灣口處有一規(guī)則波傳入灣內(nèi)，有效波高為 2m，平均波周期為 5.0s，輸出海灣內(nèi)無風(fēng)及風(fēng)向分別為 W、SW、S、SE、E、NE、N、NW 的情況時的波高分布圖。試驗(yàn)結(jié)果分析：圖 4.4 為定常風(fēng)作用下各種風(fēng)向時的有效波高分布圖。

.72m43m.81m素的確定 1960～1980 年的實(shí)測資料統(tǒng)計分析，該站北風(fēng)；累年平均風(fēng)速 7.0m/s，最小風(fēng)速 6.3東北偏北和東北。多年風(fēng)向頻率玫瑰圖、平 4.5-4.7。

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本文編號：2719975