SWAN模型中不同風拖曳力系數(shù)對風浪模擬的影響
本文選題:風拖曳力系數(shù) + SWAN模型。 參考:《海洋學(xué)報》2017年11期
【摘要】:本文以荷蘭哈靈水道海域為實驗區(qū)域,通過敏感性實驗,研究了在14m/s、31.5m/s和50m/s(分別代表一般大風、強熱帶風暴和強臺風的極端條件)定常風速下SWAN模型中不同風拖曳力系數(shù)對風浪模擬的影響程度。結(jié)果表明,對于近岸淺水區(qū)域(水深小于20m),風拖曳力系數(shù)計算方案的選擇對有效波高影響較小,而且當風速增加到一定程度后,波浪破碎成為影響波高值的主要因素;對于深水區(qū)域(水深大于30m),一般大風條件下風拖曳力系數(shù)計算方案的選擇對有效波高影響仍然較小,隨著風速的繼續(xù)增大,風拖曳力系數(shù)計算方案的選擇對有效波高的影響逐漸顯著。對于平均周期,風拖曳力系數(shù)計算方案的選擇和風速的改變對其影響均較小,而由水深變淺導(dǎo)致的波浪破碎對其影響較為顯著。根據(jù)敏感性實驗結(jié)果,本文對SWAN模型中風拖曳力系數(shù)計算方案的選擇做出如下建議:計算近岸淺水區(qū)域風浪場或深水區(qū)域一般大風條件風浪場時,其風拖曳力系數(shù)可以直接采用模型默認選項;而對于深水區(qū)域更大風速條件,可首先采用模型默認選項試算,然后結(jié)合當?shù)睾S驅(qū)崪y波浪資料進行修正。
[Abstract]:In this paper, using the Hallin waterway in the Netherlands as the experimental area, the sensitivity test was used to study the effects of 31.5 m / s and 50 m / s on 14m / s / s respectively.Extreme conditions of strong Tropical Storm and strong Typhoon) the influence of different drag coefficients on wind wave simulation in SWAN model under steady wind speed.The results show that in the shallow water area (water depth less than 20mg), the selection of the calculation scheme of wind drag force coefficient has little effect on the effective wave height, and when the wind speed increases to a certain extent, wave breakage becomes the main factor affecting the wave height.For deep water area (water depth > 30mg), the selection of calculating scheme of wind drag force coefficient under general strong wind condition still has little effect on effective wave height, and with the increase of wind speed,The selection of the calculation scheme of wind drag force coefficient has a significant effect on the effective wave height.For the mean period, the selection of the calculation scheme of wind drag force coefficient and the change of wind speed have little effect on it, but the wave breaking caused by water depth becoming shallow has a more significant effect on it.Based on the sensitivity experiment results, the following suggestions are made for the selection of the calculation scheme for the stroke drag force coefficient of the SWAN model: when calculating the wind wave field in the shallow water area near the shore or the wind wave field in the general windy condition in the deep water region,The model default option can be used directly for the wind drag force coefficient, while for the larger wind speed conditions in the deep water area, the model default option can be used first and then modified with the measured wave data in the local sea area.
【作者單位】: 天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院;天津市海洋環(huán)境與修復(fù)技術(shù)工程中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(41276016) 國家科技支撐計劃資助項目(2010BAC68B04) 天津科技大學(xué)科學(xué)研究基金資助項目(20130113)
【分類號】:P731.22
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,本文編號:1743683
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