我國是海洋大國,大陸海岸線長1.8萬公里,面積在500平方米以上的海島6900余個,管轄海域總面積約300萬平方公里。無論是在國內(nèi)還是國外,隨著人們不斷對海洋研究開發(fā),近島礁工程應(yīng)用和在礁坪上進(jìn)行結(jié)構(gòu)物建設(shè)的實際工程案例也在變得越來越多。然而,波浪的傳播過程十分復(fù)雜,因為存在著復(fù)雜多樣的海底地形、島礁附近遮蔽作用等影響因素。當(dāng)波浪從深水傳播到島礁附近的淺水區(qū)域時,可能會出現(xiàn)波浪繞射、反射、折射等復(fù)雜情況,也有可能產(chǎn)生因為底摩擦和波浪破碎帶來的能量消耗。對于南海目標(biāo)海域近島礁波浪在不同時空分布下波浪傳播演化規(guī)律如何做到準(zhǔn)確、可靠的預(yù)報這一問題亟待解決。在多種計算波浪演化的數(shù)值模型之中,SWAN模型擁有其獨特的優(yōu)勢而成為了較為普遍的選擇之一。SWAN模型既可以比較準(zhǔn)確的模擬波浪在風(fēng)場變化、不同地形、潮流場變化等復(fù)雜外部環(huán)境下的變化歷程,又可以計算風(fēng)浪、涌浪混合的情況。同時,SWAN模型的另一個優(yōu)勢體現(xiàn)在可以靈活處理邊界條件上,模型提供了譜形式和波浪要素兩種表現(xiàn)方式。SWAN自嵌套方法是SWAN自帶的一種嵌套方法,通過自嵌套的優(yōu)化手段,既可以避免不同軟件嵌套需要重新定義接口設(shè)置等復(fù)雜問題,顯... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 波浪數(shù)值模型的研究進(jìn)展
        1.2.2 SWAN數(shù)值模型的研究進(jìn)展
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 SWAN模型基本理論
    2.1 SWAN模型控制方程
    2.2 源函數(shù)項處理
        2.2.1 風(fēng)輸入部分
        2.2.2 底摩擦源函數(shù)項
        2.2.3 深度破碎項
        2.2.4 白浪破碎源函數(shù)項
        2.2.5 非線性相互作用能量項
    2.3 SWAN模型初始條件和邊界條件
    2.4 本章小結(jié)
3 SWAN自嵌套模式模型驗證
    3.1 南海海底地形介紹
    3.2 臺風(fēng)“鯨魚”嵌套模擬驗證
        3.2.1 臺風(fēng)“鯨魚”介紹
        3.2.2 計算模型設(shè)置
        3.2.3 臺風(fēng)“鯨魚”波浪場數(shù)值模擬結(jié)果
        3.2.4 結(jié)果分析
    3.3 臺風(fēng)“艾云尼”嵌套模擬驗證
        3.3.1 臺風(fēng)“艾云尼”介紹
        3.3.2 計算模型設(shè)置
        3.3.3 臺風(fēng)浪計算結(jié)果
    3.4 2015年1月長期波浪數(shù)值模擬驗證
        3.4.1 計算模型設(shè)置
        3.4.2 臺風(fēng)浪計算結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
4 南海近島礁海域不同時空分布下的數(shù)值模擬
    4.1 計算參數(shù)設(shè)置
    4.2 計算位置說明
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果統(tǒng)計分析
        4.3.1 各測點數(shù)值結(jié)果統(tǒng)計
        4.3.2 波高分布
        4.3.3 波向分布
        4.3.4 波高周期聯(lián)合分布
        4.3.5 能量譜分析
    4.4 南海海域波浪參數(shù)周期性變化規(guī)律研究
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談船舶節(jié)能減排對改善海洋環(huán)境的重要性[J]. 曹鳳富.  中國設(shè)備工程. 2019(13)
[2]南海邊緣海多金屬結(jié)核與大洋多金屬結(jié)核對比[J]. 殷征欣,王海峰,韓金生,呂修亞,沈澤中,陳靜,賀惠忠,謝安遠(yuǎn),關(guān)瑤,董超.  吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2019(01)
[3]我國南海海域建立特別敏感海域制度的必要性和可行性[J]. 常鵬,楊清玲.  水運管理. 2018(02)
[4]基于ERA-Interim資料近37年南海波浪時空特征分析[J]. 易風(fēng),馮衛(wèi)兵,曹海錦.  海洋預(yù)報. 2018(01)
[5]寒潮影響下江蘇沿海風(fēng)浪場數(shù)值模擬研究[J]. 周春建,徐福敏.  海洋工程. 2017(02)
[6]南海-北印度洋波高的長期變化:Ⅱ.趨勢的區(qū)域性、季節(jié)性差異[J]. 高占勝,鄭崇偉,李訓(xùn)強,劉文鵬.  海洋預(yù)報. 2016(02)
[7]中國南海島礁建設(shè):重點島礁的風(fēng)候、波候特征分析[J]. 鄭崇偉,李崇銀.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(09)
[8]近島礁波浪傳播變形模型試驗研究[J]. 丁軍,田超,王志東,凌宏杰,李志偉.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[9]SWAN波浪模型和緩坡方程在0903號臺風(fēng)“蓮花”波浪數(shù)值計算中的聯(lián)合應(yīng)用[J]. 姬厚德,藍(lán)尹余,趙東波.  應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[10]交錯網(wǎng)格下的Boussinesq水波數(shù)值模型[J]. 劉忠波,孫昭晨.  海洋科學(xué)進(jìn)展. 2011(01)

碩士論文
[1]浙江近海典型臺風(fēng)浪和寒潮浪的精細(xì)化數(shù)值模擬[D]. 鄭橋.浙江大學(xué) 2019
[2]南海近島礁波浪演化數(shù)值模擬研究[D]. 董進(jìn).大連理工大學(xué) 2019
[3]近島礁波浪環(huán)境的數(shù)值研究[D]. 楊瀟鵬.大連理工大學(xué) 2017
[4]基于藍(lán)光LED的便攜式水下視頻通信系統(tǒng)[D]. 李麗.南京郵電大學(xué) 2014
[5]SWAN模式渤海灣海浪數(shù)值模擬研究[D]. 羅浩.天津大學(xué) 2012



本文編號：3638170