不规则波作用下沿岸流流速分布规律分析
2021-07-01王国玉赵银林
海洋工程 2021年3期
关键词:模型
王国玉,张 琪,赵银林
(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)
人们对于沿岸流的研究有悠久的历史,总结起来有以下三种研究方法:现场观测、物理模型试验和数值模拟。由于波浪具有瞬变性,现场观测资金投入大且开展困难,当前最主要的研究方法为物理模型试验和数值模拟。物理模型试验工作主要包括Visser[1]进行的1/10、1/20两种坡度地形的规则波沿岸流试验;Reniers等[2]进行的高斯型沙坝规则波和不规则波沿岸流试验;Hamilton和Ebersole[3]进行的1/30坡度地形下规则被和不规则波的沿岸流试验;沈良朵等[4]所作的1/40、1/100两种坡度地形的规则波和不规则波的沿岸流试验。数学模型可分为如下两类:一类是基于Boussinesq方程所建立的沿岸流方程,如李绍武等[5]将基于完全非线性Boussinesq方程的波浪破碎模型应用于沿岸流计算中;房克照等[6]基于高阶Boussinesq水波方程,建立了波生沿岸流的时域数值模型,并分析了不同波浪入射条件对沿岸流的影响。此类模型在求解过程中需要设置造波、消波以及反射等边界,且计算相对费时。另一类是基于辐射应力得出的近岸波生流模型,如汪求顺等[7]通过SWAN模型模拟了近岸岛屿附近的波浪场,从而为沿岸流模型提供波浪条件参数;张明亮等[8]在模拟湿地海域波浪和沿岸流的运动特性时,波浪模型为潮流模型提供辐射应力、波高和周期等参数;孙涛等[9]通过求解高阶近似化缓坡方程,获得波浪场信息,通过辐射应力建立沿岸流模型。……
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