隨著沿海區(qū)域人口不斷增加，越來越多的海邊建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施拉近了海洋與人類的距離。但是，近些年來海嘯災(zāi)害的不斷發(fā)生給沿岸的基礎(chǔ)設(shè)施帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在海嘯的作用下下，建筑結(jié)構(gòu)和橋梁都會(huì)發(fā)生明顯的破壞，破壞過程十分復(fù)雜。其破壞程度主要取決于海嘯的波高，因此如何對(duì)海嘯的產(chǎn)生、傳播和最后的爬高階段進(jìn)行高效快速的模擬變得十分必要。高效快速的模擬不僅可以減少沿岸結(jié)構(gòu)的損害，還能更有效的保障沿海地區(qū)居民的安全。本文基于COMCOT數(shù)值模型，采用一種新的時(shí)間和空間解耦的數(shù)值算法和新的網(wǎng)格耦合模型對(duì)海嘯的傳播階段進(jìn)行模擬。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1.介紹了模擬海嘯波浪的生成、傳播、爬高三個(gè)階段的數(shù)值模型COMCOT，給出了模型所采用的數(shù)值方法，網(wǎng)格耦合方法，岸邊爬高算法，和海嘯波浪的產(chǎn)生模型。2.在已有的研究成果和文獻(xiàn)資料整理分析的基礎(chǔ)上，采用一種基于波動(dòng)方程精確解且在時(shí)間和空間上都解耦的數(shù)值算法，將該算法引入到COMCOT中替代原有的改進(jìn)蛙跳方法，在線性淺水方程的基礎(chǔ)上來模擬海嘯波浪的傳播過程，并推導(dǎo)了以數(shù)值色散來模擬真實(shí)海嘯傳播中的物理色散的遞推數(shù)值算法。3.基于上述算法，提出了一種新的網(wǎng)格耦合模... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

規(guī)則網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)區(qū)域圖

將上述兩種方法進(jìn)行編程，結(jié)合 COMCOT 中海嘯的產(chǎn)生機(jī)制，編制出的海嘯模擬模型。.4.1 海嘯的產(chǎn)生機(jī)制對(duì)于海嘯的產(chǎn)生來說，目前主要采用的模型有 Mansinha & Lmylie (1971 Okada(1985)[7]模型，在新的時(shí)空解耦的海嘯模型中采用的是 Okada 模型面將對(duì)該模型進(jìn)行介紹。Steketee(1958)[60]給出了在同向介質(zhì)中由一個(gè)錯(cuò)位位移1 2 3( , , )j u 產(chǎn)生地位移表達(dá)式如下：1( )n j ki i ii i jk kn k ju u uu u v dF (3中jk 為 Kronecker 記號(hào)， 和 為 Lame’s 系數(shù)，kv 為垂直于場地表面的方向，jiu 為點(diǎn) 1 2 3x , x ,x 由 j 方向的力 F 在第 i 個(gè)分量上產(chǎn)生的距離。

必須利用單位時(shí)間內(nèi)波高信息的，再通過雙線性插值得到內(nèi)部網(wǎng)格的垂項(xiàng)速度大的空心點(diǎn)表示外部網(wǎng)格計(jì)算信息所處的位置信息所處的位置。小的實(shí)心點(diǎn)表示在內(nèi)部阿瓦信息所處的位置。格上計(jì)算出波高和垂項(xiàng)速度的信息，由于不同因此必須按內(nèi)部和外部網(wǎng)格之間的時(shí)間比，在內(nèi)部和外部網(wǎng)格時(shí)間步調(diào)一致的目的內(nèi)部網(wǎng)格的信息后，必須返回到外部網(wǎng)格中，到的波高信息得到外部網(wǎng)格在單位時(shí)刻的體積這一時(shí)刻內(nèi)的計(jì)算便完成。輸出的過程中，首先必須判斷要得到的波高位，再由相應(yīng)的插值得到我們所關(guān)心的波高信息算完成后，必須更新計(jì)算信息用于下一步的計(jì)


本文編號(hào)：3023027