【摘要】： 風暴潮是來自海上的一種巨大的自然界災害現(xiàn)象,它若和通常的天文潮,特別是天文大潮、高潮階段疊加,往往會使其影響所及的海域水位暴漲,乃至海水浸溢內(nèi)陸,釀成巨災。 本文以準三維近岸流模型(SHORECIRC)為基礎,該模型考慮了流速的垂向分布影響,并通過輻射應力機制與REF/DIF1(聯(lián)合折/繞射)波浪模型耦合,但只適用于直角笛卡兒坐標系,采用直角網(wǎng)格,限制了該模型在具有復雜地形和海岸邊界的海域中的應用。 本文首先通過幾個實驗,驗證了該模型在沿岸流和裂流數(shù)值模擬中的準確性,并對相關(guān)影響因素作了分析;接著在準三維近岸流方程基礎上,采用一般坐標轉(zhuǎn)換的方法,將該模型轉(zhuǎn)換為曲線坐標系下的準三維近岸流模型,基于Brackbill(1982)的自適應網(wǎng)格生成方法,設計了邊界適應曲線網(wǎng)格;在各網(wǎng)格點,定義了不同的點型,以區(qū)分不同邊界條件;并在該模型基礎上設計了簡單實用的渤海海域天文潮預報系統(tǒng);進而引入了臺風風場、表面風應力計算公式,以及考慮天文潮和風暴潮之間非線性作用的開邊界水位,為風暴潮預報進行計算設置;并采用兩層嵌套方法,將其應用到2003年、2004年渤海的兩次風暴潮數(shù)值模擬(后報)中,將水位過程計算結(jié)果與黃驊港驗潮站實測水位進行了對比,結(jié)果表明:模擬計算水位與實測水位趨勢一致,說明了該模型可以用于天文潮以及風暴潮增水預報。 此外,還分析了漲、落潮時的流場,潮流的垂向結(jié)構(gòu),考慮天文潮與風暴潮非線性相互作用對風暴增水模擬的影響,以及底摩阻對潮位和流速的影響。并結(jié)合2003年風暴潮的模擬結(jié)果,指出了影響模擬精度的相關(guān)因素,如地形、邊界條件和風場的精度,同時也指出了本模型尤其是波浪模型,在模擬大風過程的一些不足之處。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P731.23
【圖文】：

波-流相互作用下底部剪切應力計算

天津大學碩士學位論文 第二章 曲線坐標系下準三維近岸流數(shù)學模型的速度之間的夾角，其定義見圖 2-2。我們定義：bb,αV = V（2-67）圖 2-3、圖 2-4 分別顯示了1β 、2β 和0Vub之間的對應關(guān)系。程序里，我們把1β 和2β 近似成一條符合式（2-65）和式（2-66）的簡單曲線。圖2-2 波-流相互作用下底部剪切應力計算

天津大學碩士學位論文 第二章 曲線坐標系下準三維近岸流數(shù)學模型的速度之間的夾角，其定義見圖 2-2。我們定義：bb,αV = V（2-67）圖 2-3、圖 2-4 分別顯示了1β 、2β 和0Vub之間的對應關(guān)系。程序里，我們把1β 和2β 近似成一條符合式（2-65）和式（2-66）的簡單曲線。圖2-2 波-流相互作用下底部剪切應力計算

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 于亮;考慮波流耦合作用的渤海灣風暴潮三維數(shù)值模擬[D];天津大學;2010年

本文編號：2765415