近島礁海域波浪時(shí)空分布不均勻性的演化機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 22:39
我國(guó)是海洋大國(guó),大陸海岸線長(zhǎng)1.8萬公里,面積在500平方米以上的海島6900余個(gè),管轄海域總面積約300萬平方公里。無論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,隨著人們不斷對(duì)海洋研究開發(fā),近島礁工程應(yīng)用和在礁坪上進(jìn)行結(jié)構(gòu)物建設(shè)的實(shí)際工程案例也在變得越來越多。然而,波浪的傳播過程十分復(fù)雜,因?yàn)榇嬖谥鴱?fù)雜多樣的海底地形、島礁附近遮蔽作用等影響因素。當(dāng)波浪從深水傳播到島礁附近的淺水區(qū)域時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)波浪繞射、反射、折射等復(fù)雜情況,也有可能產(chǎn)生因?yàn)榈啄Σ梁筒ɡ似扑閹淼哪芰肯。?duì)于南海目標(biāo)海域近島礁波浪在不同時(shí)空分布下波浪傳播演化規(guī)律如何做到準(zhǔn)確、可靠的預(yù)報(bào)這一問題亟待解決。在多種計(jì)算波浪演化的數(shù)值模型之中,SWAN模型擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而成為了較為普遍的選擇之一。SWAN模型既可以比較準(zhǔn)確的模擬波浪在風(fēng)場(chǎng)變化、不同地形、潮流場(chǎng)變化等復(fù)雜外部環(huán)境下的變化歷程,又可以計(jì)算風(fēng)浪、涌浪混合的情況。同時(shí),SWAN模型的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可以靈活處理邊界條件上,模型提供了譜形式和波浪要素兩種表現(xiàn)方式。SWAN自嵌套方法是SWAN自帶的一種嵌套方法,通過自嵌套的優(yōu)化手段,既可以避免不同軟件嵌套需要重新定義接口設(shè)置等復(fù)雜問題,顯...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 波浪數(shù)值模型的研究進(jìn)展
1.2.2 SWAN數(shù)值模型的研究進(jìn)展
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 SWAN模型基本理論
2.1 SWAN模型控制方程
2.2 源函數(shù)項(xiàng)處理
2.2.1 風(fēng)輸入部分
2.2.2 底摩擦源函數(shù)項(xiàng)
2.2.3 深度破碎項(xiàng)
2.2.4 白浪破碎源函數(shù)項(xiàng)
2.2.5 非線性相互作用能量項(xiàng)
2.3 SWAN模型初始條件和邊界條件
2.4 本章小結(jié)
3 SWAN自嵌套模式模型驗(yàn)證
3.1 南海海底地形介紹
3.2 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”嵌套模擬驗(yàn)證
3.2.1 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”介紹
3.2.2 計(jì)算模型設(shè)置
3.2.3 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”波浪場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果
3.2.4 結(jié)果分析
3.3 臺(tái)風(fēng)“艾云尼”嵌套模擬驗(yàn)證
3.3.1 臺(tái)風(fēng)“艾云尼”介紹
3.3.2 計(jì)算模型設(shè)置
3.3.3 臺(tái)風(fēng)浪計(jì)算結(jié)果
3.4 2015年1月長(zhǎng)期波浪數(shù)值模擬驗(yàn)證
3.4.1 計(jì)算模型設(shè)置
3.4.2 臺(tái)風(fēng)浪計(jì)算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 南海近島礁海域不同時(shí)空分布下的數(shù)值模擬
4.1 計(jì)算參數(shù)設(shè)置
4.2 計(jì)算位置說明
4.3 數(shù)值模擬結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
4.3.1 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值結(jié)果統(tǒng)計(jì)
4.3.2 波高分布
4.3.3 波向分布
4.3.4 波高周期聯(lián)合分布
4.3.5 能量譜分析
4.4 南海海域波浪參數(shù)周期性變化規(guī)律研究
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談船舶節(jié)能減排對(duì)改善海洋環(huán)境的重要性[J]. 曹鳳富. 中國(guó)設(shè)備工程. 2019(13)
[2]南海邊緣海多金屬結(jié)核與大洋多金屬結(jié)核對(duì)比[J]. 殷征欣,王海峰,韓金生,呂修亞,沈澤中,陳靜,賀惠忠,謝安遠(yuǎn),關(guān)瑤,董超. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2019(01)
[3]我國(guó)南海海域建立特別敏感海域制度的必要性和可行性[J]. 常鵬,楊清玲. 水運(yùn)管理. 2018(02)
[4]基于ERA-Interim資料近37年南海波浪時(shí)空特征分析[J]. 易風(fēng),馮衛(wèi)兵,曹海錦. 海洋預(yù)報(bào). 2018(01)
[5]寒潮影響下江蘇沿海風(fēng)浪場(chǎng)數(shù)值模擬研究[J]. 周春建,徐福敏. 海洋工程. 2017(02)
[6]南海-北印度洋波高的長(zhǎng)期變化:Ⅱ.趨勢(shì)的區(qū)域性、季節(jié)性差異[J]. 高占勝,鄭崇偉,李訓(xùn)強(qiáng),劉文鵬. 海洋預(yù)報(bào). 2016(02)
[7]中國(guó)南海島礁建設(shè):重點(diǎn)島礁的風(fēng)候、波候特征分析[J]. 鄭崇偉,李崇銀. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)
[8]近島礁波浪傳播變形模型試驗(yàn)研究[J]. 丁軍,田超,王志東,凌宏杰,李志偉. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[9]SWAN波浪模型和緩坡方程在0903號(hào)臺(tái)風(fēng)“蓮花”波浪數(shù)值計(jì)算中的聯(lián)合應(yīng)用[J]. 姬厚德,藍(lán)尹余,趙東波. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]交錯(cuò)網(wǎng)格下的Boussinesq水波數(shù)值模型[J]. 劉忠波,孫昭晨. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
碩士論文
[1]浙江近海典型臺(tái)風(fēng)浪和寒潮浪的精細(xì)化數(shù)值模擬[D]. 鄭橋.浙江大學(xué) 2019
[2]南海近島礁波浪演化數(shù)值模擬研究[D]. 董進(jìn).大連理工大學(xué) 2019
[3]近島礁波浪環(huán)境的數(shù)值研究[D]. 楊瀟鵬.大連理工大學(xué) 2017
[4]基于藍(lán)光LED的便攜式水下視頻通信系統(tǒng)[D]. 李麗.南京郵電大學(xué) 2014
[5]SWAN模式渤海灣海浪數(shù)值模擬研究[D]. 羅浩.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3638170
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 波浪數(shù)值模型的研究進(jìn)展
1.2.2 SWAN數(shù)值模型的研究進(jìn)展
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 SWAN模型基本理論
2.1 SWAN模型控制方程
2.2 源函數(shù)項(xiàng)處理
2.2.1 風(fēng)輸入部分
2.2.2 底摩擦源函數(shù)項(xiàng)
2.2.3 深度破碎項(xiàng)
2.2.4 白浪破碎源函數(shù)項(xiàng)
2.2.5 非線性相互作用能量項(xiàng)
2.3 SWAN模型初始條件和邊界條件
2.4 本章小結(jié)
3 SWAN自嵌套模式模型驗(yàn)證
3.1 南海海底地形介紹
3.2 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”嵌套模擬驗(yàn)證
3.2.1 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”介紹
3.2.2 計(jì)算模型設(shè)置
3.2.3 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”波浪場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果
3.2.4 結(jié)果分析
3.3 臺(tái)風(fēng)“艾云尼”嵌套模擬驗(yàn)證
3.3.1 臺(tái)風(fēng)“艾云尼”介紹
3.3.2 計(jì)算模型設(shè)置
3.3.3 臺(tái)風(fēng)浪計(jì)算結(jié)果
3.4 2015年1月長(zhǎng)期波浪數(shù)值模擬驗(yàn)證
3.4.1 計(jì)算模型設(shè)置
3.4.2 臺(tái)風(fēng)浪計(jì)算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 南海近島礁海域不同時(shí)空分布下的數(shù)值模擬
4.1 計(jì)算參數(shù)設(shè)置
4.2 計(jì)算位置說明
4.3 數(shù)值模擬結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
4.3.1 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值結(jié)果統(tǒng)計(jì)
4.3.2 波高分布
4.3.3 波向分布
4.3.4 波高周期聯(lián)合分布
4.3.5 能量譜分析
4.4 南海海域波浪參數(shù)周期性變化規(guī)律研究
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談船舶節(jié)能減排對(duì)改善海洋環(huán)境的重要性[J]. 曹鳳富. 中國(guó)設(shè)備工程. 2019(13)
[2]南海邊緣海多金屬結(jié)核與大洋多金屬結(jié)核對(duì)比[J]. 殷征欣,王海峰,韓金生,呂修亞,沈澤中,陳靜,賀惠忠,謝安遠(yuǎn),關(guān)瑤,董超. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2019(01)
[3]我國(guó)南海海域建立特別敏感海域制度的必要性和可行性[J]. 常鵬,楊清玲. 水運(yùn)管理. 2018(02)
[4]基于ERA-Interim資料近37年南海波浪時(shí)空特征分析[J]. 易風(fēng),馮衛(wèi)兵,曹海錦. 海洋預(yù)報(bào). 2018(01)
[5]寒潮影響下江蘇沿海風(fēng)浪場(chǎng)數(shù)值模擬研究[J]. 周春建,徐福敏. 海洋工程. 2017(02)
[6]南海-北印度洋波高的長(zhǎng)期變化:Ⅱ.趨勢(shì)的區(qū)域性、季節(jié)性差異[J]. 高占勝,鄭崇偉,李訓(xùn)強(qiáng),劉文鵬. 海洋預(yù)報(bào). 2016(02)
[7]中國(guó)南海島礁建設(shè):重點(diǎn)島礁的風(fēng)候、波候特征分析[J]. 鄭崇偉,李崇銀. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)
[8]近島礁波浪傳播變形模型試驗(yàn)研究[J]. 丁軍,田超,王志東,凌宏杰,李志偉. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[9]SWAN波浪模型和緩坡方程在0903號(hào)臺(tái)風(fēng)“蓮花”波浪數(shù)值計(jì)算中的聯(lián)合應(yīng)用[J]. 姬厚德,藍(lán)尹余,趙東波. 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]交錯(cuò)網(wǎng)格下的Boussinesq水波數(shù)值模型[J]. 劉忠波,孫昭晨. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
碩士論文
[1]浙江近海典型臺(tái)風(fēng)浪和寒潮浪的精細(xì)化數(shù)值模擬[D]. 鄭橋.浙江大學(xué) 2019
[2]南海近島礁波浪演化數(shù)值模擬研究[D]. 董進(jìn).大連理工大學(xué) 2019
[3]近島礁波浪環(huán)境的數(shù)值研究[D]. 楊瀟鵬.大連理工大學(xué) 2017
[4]基于藍(lán)光LED的便攜式水下視頻通信系統(tǒng)[D]. 李麗.南京郵電大學(xué) 2014
[5]SWAN模式渤海灣海浪數(shù)值模擬研究[D]. 羅浩.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3638170
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