刘必劲，张振伟，刘忠波

（1.浙江大学海南研究院，海南三亚 572025；2.厦门理工学院土木工程与建筑学院，福建厦门 361024；3.大连海事大学交通运输工程学院，辽宁大连 116024）

0 引 言

畸形波是非线性极强的瞬态大浪，受实际海洋中各种不确定的众多环境因素影响，导致人类对这种畸形波的产生机制并没有完全掌握。当这种瞬态大浪作用在过往的船只或海上建筑物时，将会严重影响它们的安全。为了探求畸形波的生成机制，国内外学者尝试从相位聚焦、波-流非线性相互作用、地形聚焦作用、表面风的作用、波浪调制不稳定性等方面开展畸形波的研究。

对畸形波的研究主要方法有物理模型实验室模拟[1-5]、数值模拟[6]和理论分析[7-8]等。近年来，伴随计算机性能的大幅度提升和各类数值模型的不断完善，采用数值模型开展畸形波的研究成为比较常见且主要的手段，其中时域计算模型多采用势流理论、欧拉方程或粘性流理论等。在势流理论方面，有高阶边界元求解Laplace 方程的数值模型[6]、高阶谱数值模型[9-11]和Boussinesq 型水波数值模型[12-13]。欧拉方程或粘性Navier-Stokes方程基础上建立起来的非静压模型[14]，将内部造波法引入CIP求解对流项的Navier-Stokes 方程的数值模型[15]。相关研究表明，采用相位聚焦方式可以形成畸形波，由于畸形波的强非线性特征，线性理论和二阶Stokes波理论均无法精准预报聚焦波面和波峰面下的速度场[1]。

聚焦波演化形成畸形波的过程中，多种频率组成成分的波浪非线性相互作用引起的多波共振或调制不稳定等是生成畸形波的最有可能的原因之一。……