臺(tái)灣海峽風(fēng)浪場的數(shù)值模擬研究.pdf

1、近岸與沿岸涉海工程都需要詳細(xì)的了解和把握某個(gè)地區(qū)的波浪情況。通常，限于條件的限制、實(shí)際海區(qū)波浪的觀測資料并不完整，有關(guān)其處理和統(tǒng)計(jì)信息更難以得到。在這樣的情況下，實(shí)驗(yàn)室模擬和數(shù)值模型的應(yīng)用是研究波浪傳播規(guī)律的有效手段，特別是數(shù)值模擬的方法近年來已成為對波浪情況進(jìn)行預(yù)報(bào)一種可行且流行的手段。通過數(shù)值模擬可以在給定風(fēng)場資料的情況下對研究區(qū)域的波況進(jìn)行精度較高的預(yù)測，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本文運(yùn)用數(shù)值模擬的方法，綜合考慮了風(fēng)-浪相互作用、白浪耗散、波

2、浪破碎、底摩擦和非線性波-波相互作用等物理機(jī)制，采用當(dāng)前國際上先進(jìn)的第三代海浪模式SWAN(Simulating Wave Nearshore)對臺(tái)灣海峽的海浪場進(jìn)行數(shù)值模擬研究。文中首先通過設(shè)計(jì)數(shù)值試驗(yàn)方案，研究了變化水深、潮位等因素對波浪傳播的影響，試驗(yàn)?zāi)軌蚝侠淼胤从吵鏊钭儨\導(dǎo)致的能量耗散對于近岸波浪傳播的重要影響，以及潮位的變化對波浪場的影響。接著，將模型應(yīng)用于臺(tái)灣海峽風(fēng)浪的數(shù)值計(jì)算，模擬了臺(tái)灣海峽內(nèi)風(fēng)浪的成長和傳播過程，其結(jié)果

3、與Wilson波浪推算的結(jié)果有較好的一致性。最后，采用模型臺(tái)風(fēng)風(fēng)場作為計(jì)算的風(fēng)場，在較為全面的考慮各項(xiàng)物理過程的基礎(chǔ)上，通過對經(jīng)過臺(tái)灣海峽的三次較為典型的臺(tái)風(fēng)浪過程(0601號(hào)“珍珠”臺(tái)風(fēng)、0604號(hào)“碧利斯”臺(tái)風(fēng)和0605號(hào)“格美”臺(tái)風(fēng))進(jìn)行模擬研究，結(jié)果表明：臺(tái)風(fēng)中心位于不同位置時(shí)，風(fēng)浪的傳播方向和浪高的分布特征有較大的差異；臺(tái)風(fēng)中心附近一般為臺(tái)風(fēng)浪高值較小的海域，而在其外則浪高較大，臺(tái)風(fēng)浪的傳播方向與風(fēng)場的去向有較好的相關(guān)關(guān)系。從