基于緩坡方程數(shù)值模型島礁地形上波浪傳播的模擬
發(fā)布時間:2017-12-24 02:32
本文關(guān)鍵詞:基于緩坡方程數(shù)值模型島礁地形上波浪傳播的模擬 出處:《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:波浪從深海傳至近岸島礁時,一般需要經(jīng)過落差較大的礁坪邊緣,水深發(fā)生急劇變化,導(dǎo)致波浪在傳播過程中發(fā)生破碎。因此準確模擬波浪的破碎過程以及破碎后的波高大小,對于島礁海岸工程建設(shè)具有重要的意義。緩坡方程是描述近岸波浪傳播變形較好的數(shù)值模型之一,在以Berkhoff提出的橢圓型緩坡方程作為控制方程和相關(guān)邊界條件的基礎(chǔ)上,采用有限元自動剖分法,開發(fā)了可以根據(jù)地形和波長變化來確定網(wǎng)格大小的新型的自適應(yīng)前處理程序,既加快程序計算速度,又減少人工端輸入數(shù)據(jù)工作量;進一步引入索引存貯方法存儲總綱、共軛梯度迭代方法求解大型方程組,并利用先驗誤差法、Z2自適應(yīng)有限元后驗誤差法以及h型的網(wǎng)格加密法來提高程序的計算精確度。本文在采用自適應(yīng)有限元法求解緩坡方程所建立的數(shù)值計算模型的基礎(chǔ)上,引入描述波浪破碎的模型,建立可以描述波浪破碎影響的近岸波浪數(shù)值模型;诙S島礁地形上的波浪模擬實驗,比較分析了四種不同的波浪破碎能量損失因子,給出了適合于島礁地形條件下規(guī)則波浪傳播破碎模擬的模型。并通過不規(guī)則波浪破碎模擬,再次驗證模型的適用性。該模型在二維島礁地形適用的基礎(chǔ)上,又進一步應(yīng)用于南海某島礁三維實際地形的波浪傳播模擬,分析了模型的優(yōu)缺點,給出了其適用范圍及進一步改進的方向,可對島礁海岸工程建設(shè)提供一定幫助。
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P731.22
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 張黎邦;申震亞;;波浪組合繞射和折射的改進的雜交元法[J];海岸工程;1987年02期
2 劉百橋,張(弓同);近岸波浪增水與近岸流的計算方法研究——Ⅰ.數(shù)學(xué)模型[J];海洋通報;1997年05期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 劉寧;波浪在島礁地形上傳播特性的試驗研究[D];大連理工大學(xué);2014年
,本文編號:1326541
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