發(fā)布時間：2025-05-08 02:54

　　波浪是主要的海洋動力條件之一。外海波浪傳入近岸淺水區(qū)受水深、地形、底摩擦、障礙物以及水流等因素的影響，會發(fā)生變形、折射、繞射、反射和破碎等各種現象，然而大部分海洋及海岸工程位于近岸地區(qū)，該地區(qū)的波浪要素將是確定工程造價、建筑物型式等最基本的參數，因此研究近岸地區(qū)波浪的變化規(guī)律具有重要意義。實踐表明，在諸多方法中應用數學模型來模擬波浪在近岸地區(qū)的傳播變形是經濟的、可行的。因此，本文提出了一種實用性較強、適合工程廣泛應用、較為簡便模擬聯合折射、繞射和反射的數值模式。 本文基于綜合考慮底摩阻、風能輸入及非線性影響的推廣雙曲型緩坡方程，將其進行轉換，產生一個演變方程，其復振幅控制方程為拋物線性，并采用ADI差分格式、改進的Crank-Nicholson格式及相應的物理和虛擬(開)邊界條件進行求解，以提高數值模擬的適用性、數值計算的穩(wěn)定性、收斂速度及精度。 針對多個典型地形按本文研制出的數學模式進行了波浪折射、繞射和反射的驗證計算，數學計算結果和理論解或實驗值吻合程度良好，說明本文的模式能很好地反映波浪的折射、繞射和反射現象。在此基礎上，應用此模...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 緩坡方程簡介
    1.3 緩坡方程的數值解法
    1.4 本文的研究內容
第二章 數學模型的建立
    2.1 基本控制方程
    2.2 緩坡方程的等價控制方程
    2.3 理論模式
        2.3.1 基本方程
        2.3.2 非線性彌散關系
第三章 數學模型的數值解法
    3.1 差分格式的建立
        3.1.1 經典的ADI法求解
        3.1.2 改進的C-N法求解
    3.2 初始條件和邊界條件
        3.2.1 初始條件
        3.2.2 入射邊界條件
        3.2.3 反射邊界條件
        3.2.4 開(虛擬)邊界條件
    3.3 網格扁平率(Δy／Δx)
    3.4 計算流程
第四章 數學模型的驗證
    4.1 Berkhoff試驗地形上波浪變形驗證
    4.2 Edward.K.Noda塑造地形上的波浪變形計算
    4.3 半無限長防波堤周圍的波浪繞射計算
    4.4 雙突堤的波浪繞射計算
第五章 工程應用實例
    5.1 某港大修工程
    5.2 某縣人工島工程
第六章 結論與展望
    6.1 本文研究成果
    6.2 研究展望
參考文獻



本文編號：4044207