為研究了江蘇輻射沙洲地區(qū)潮流場對涌浪能量傳播的影響,本文利用雙向耦合的Delft3D-FLOW和SWAN模型進(jìn)行了對江蘇輻射沙洲地區(qū)風(fēng)-浪-潮流的整體模擬。時間尺度,是表達(dá)波能傳播速率的有量綱參數(shù)。本文利用時間尺度這一物理概念來描述涌浪的波能在地理空間和譜空間中的傳播規(guī)律。時間尺度越小,波能的傳播速率越快。研究發(fā)現(xiàn),通過計算和對比波能的時間尺度在地理空間、譜空間內(nèi)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在輻射沙洲地區(qū),波能時間尺度在譜空間內(nèi)變化偏大。而在潮流影響下,涌浪的頻率運(yùn)移表現(xiàn)更明顯。通過理想實(shí)驗(yàn)的對比,發(fā)現(xiàn)涌浪能量的時間尺度在有潮流明顯較無潮流作用時變小,這反映了潮流對于涌浪能量的傳遞速率有正向作用。在地理空間上,波能的時間尺度在漲潮時刻減小,落潮時刻增大。

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【部分圖文】：

圖2浮標(biāo)測點(diǎn)處模擬驗(yàn)證

本文以2013年7月8日14時與20時為例,圖3a與3b分別展示了在漲潮和落潮時刻的潮流場和潮流梯度,圖中顏色表達(dá)了漲潮和落潮時刻的潮流流速,黑色箭頭表達(dá)了潮流流向,圖3c和3d分別為漲潮和落潮時刻的潮流流速梯度。圖中,黑線為15m等深線,是輻射沙洲海域沙脊的外輪廓。漲潮時刻,....

圖3模型輸出的漲落潮時刻的潮流場及流速梯度場

τx,y越小則代表波能在x、y間傳播過稱中變化越快,公式(7)中。τσ表達(dá)了波浪能量在σ空間的傳播過程,mσ可以理解為涌浪的頻移,τσ表達(dá)了能量在頻率方向上傳輸?shù)目炻�。而能量在θ空間的傳播過程可以理解為由流和非平穩(wěn)水深變化引起的折射現(xiàn)象,τθ可以反映折射程度的強(qiáng)弱。從圖4中可以看....

圖4漲潮和落潮時刻波能在各個空間的時間尺度

圖5b反映了不同涌浪波況下,C1—10位置處τx,y的變化規(guī)律。當(dāng)θp相同Tp增大時,C1—10位置的Δτx,y[表3(Case2Case1)]在漲潮和落潮時刻均減小。當(dāng)Tp相同時θp變化時,τx,y變化幅度較小[表3(Case3-Case1)]。圖5b所示,Δτx,y在空間分....

圖5在C1—10位置地理空間內(nèi)波能的時間尺度(τx,y)及其變化量

圖4漲潮和落潮時刻波能在各個空間的時間尺度通過對比有潮流和無潮流下的時間尺度τx,y(圖5c),可以更清晰地發(fā)現(xiàn)在迎浪位置處,τx,y在落潮時刻普遍增加,τx,y在漲潮時刻普遍減小。而在背浪地區(qū),τx,y受潮流場、外海涌浪來向,和外海涌浪周期的影響不明顯。

本文編號：3974708