【摘要】：為研究斯托克斯漂移對(duì)近岸污染物輸移的影響,首先建立波導(dǎo)流和考慮斯托克斯漂移的對(duì)流擴(kuò)散數(shù)值模型,通過數(shù)模結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較,研究平直斜坡地形下規(guī)則波入射時(shí)斯托克斯漂移對(duì)污染物輸移的影響,波導(dǎo)流模型中波浪場(chǎng)基于波能守恒方程來模擬,波導(dǎo)流場(chǎng)基于Longuet-Higgins提出的輻射應(yīng)力來模擬,污染物對(duì)流擴(kuò)散模型考慮了斯托克斯漂移的影響。其次,利用一個(gè)算例來驗(yàn)證對(duì)流擴(kuò)散模型,結(jié)果表明數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與解析解吻合良好。最后,利用該模型模擬了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)工況下污染物的輸移,數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,表明斯托克斯漂移對(duì)近岸污染物向岸線方向的輸移有比較明顯的影響。
【圖文】：

第4期任春平，等:規(guī)則波導(dǎo)斯托克斯漂移對(duì)污染物輸移的影響609圖1初始時(shí)刻的高斯脈沖Fig.1InitialGaussianpulse1.25s時(shí)的解析解與數(shù)值解計(jì)算結(jié)果，圖3(a)和圖3(b)分別給出了這兩種情況的數(shù)值解與解析解的等值線圖比較，由這些結(jié)果可以看出，對(duì)于第1種情況，由于初始脈沖距離邊界較近，導(dǎo)致數(shù)值解與解析解有一定誤差(圖3(a))，而對(duì)于第2種情況，當(dāng)初始脈沖遠(yuǎn)離邊界時(shí)，本文數(shù)值計(jì)算結(jié)果與解析解吻合較好(圖3(b))。因此，當(dāng)利用本文的數(shù)值離散格式模擬遠(yuǎn)離邊界處的污染物輸移時(shí)，能夠得到比較理想的結(jié)果。圖2t=1.25s時(shí)高斯分布的解析解和數(shù)值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s圖3t=1.25s時(shí)高斯分布的濃度等值線(實(shí)線:解析解;虛線:數(shù)值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

第4期任春平，等:規(guī)則波導(dǎo)斯托克斯漂移對(duì)污染物輸移的影響609圖1初始時(shí)刻的高斯脈沖Fig.1InitialGaussianpulse1.25s時(shí)的解析解與數(shù)值解計(jì)算結(jié)果，圖3(a)和圖3(b)分別給出了這兩種情況的數(shù)值解與解析解的等值線圖比較，由這些結(jié)果可以看出，對(duì)于第1種情況，由于初始脈沖距離邊界較近，導(dǎo)致數(shù)值解與解析解有一定誤差(圖3(a))，而對(duì)于第2種情況，當(dāng)初始脈沖遠(yuǎn)離邊界時(shí)，本文數(shù)值計(jì)算結(jié)果與解析解吻合較好(圖3(b))。因此，當(dāng)利用本文的數(shù)值離散格式模擬遠(yuǎn)離邊界處的污染物輸移時(shí)，能夠得到比較理想的結(jié)果。圖2t=1.25s時(shí)高斯分布的解析解和數(shù)值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s圖3t=1.25s時(shí)高斯分布的濃度等值線(實(shí)線:解析解;虛線:數(shù)值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

第4期任春平，等:規(guī)則波導(dǎo)斯托克斯漂移對(duì)污染物輸移的影響609圖1初始時(shí)刻的高斯脈沖Fig.1InitialGaussianpulse1.25s時(shí)的解析解與數(shù)值解計(jì)算結(jié)果，圖3(a)和圖3(b)分別給出了這兩種情況的數(shù)值解與解析解的等值線圖比較，由這些結(jié)果可以看出，對(duì)于第1種情況，由于初始脈沖距離邊界較近，導(dǎo)致數(shù)值解與解析解有一定誤差(圖3(a))，而對(duì)于第2種情況，當(dāng)初始脈沖遠(yuǎn)離邊界時(shí)，本文數(shù)值計(jì)算結(jié)果與解析解吻合較好(圖3(b))。因此，當(dāng)利用本文的數(shù)值離散格式模擬遠(yuǎn)離邊界處的污染物輸移時(shí)，能夠得到比較理想的結(jié)果。圖2t=1.25s時(shí)高斯分布的解析解和數(shù)值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s圖3t=1.25s時(shí)高斯分布的濃度等值線(實(shí)線:解析解;虛線:數(shù)值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805989