章旭，勾莹*，倪云林，2，滕斌，刘珍



高阶边界元方法求解规则波在三维局部渗透海床上的传播

章旭1，勾莹1*，倪云林1，2，滕斌1，刘珍3

(1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024；2.浙江海洋学院 海运与港航建筑工程学院，浙江 舟山316022；3.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江212003)

摘要：基于线性势流理论，利用高阶边界元法研究了规则波在三维局部渗透海床上的传播。根据Darcy渗透定律推导出渗透海床的控制方程，利用渗透海床顶部和海底处法向速度和压强连续条件得到渗透海床顶部满足的边界条件。根据绕射理论，利用满足自由水面条件的格林函数建立了求解渗透海床绕射势的边界积分方程，采用高阶边界元方法求解边界积分方程进而得到自由水面的绕射势和波浪在局部渗透海床上传播过程中幅值的变化情况。通过与已发表的波浪对圆柱形暗礁的时域全绕射结果对比，证明了本文建立的频域方法计算波幅的正确性和有效性。利用这一模型研究了三维矩形渗透海床区域上波浪的传播特性，并分析了入射波波长、海床渗透特性系数等参数对波浪传播的影响。

关键词：渗透海床；高阶边界元法；频域；波浪传播

1引言

在以往对波浪运动的研究中，都将海底考虑为不可渗透边界。而在实际海洋环境中，海床是由不同介质构成的，波浪在传播过程中存在着衰减。例如我国南海海域的岛礁多为珊瑚礁，具有很大的孔隙率，不可渗透海底条件这一假设可能不再适用。……