渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究

发布时间：2022-01-26 16:20

　　海浪在海洋动力环境和海气相互作用等领域具有重要地位,海浪的数值模拟一直是海浪研究的重点,涌浪对风浪影响的研究也一直存在争议。本文借助第三代海浪模式SWAN,对渤海海浪进行数值模拟,并通过对比改进SWAN模式参数,使得该模式更适用于渤海海浪的模拟;此外借助实验室数据和海上观测数据,研究在实验室条件下和外海条件下,涌浪对风浪成长的影响。本文采用的模式输入风场为QuickSCAT/NCEP混合风场,实测数据来源于渤海石油平台海上观测。本文首先通过数值实验发现,不同计算网格对SWAN的模拟结果影响较小;在SWAN模式中白浪耗散项对风浪的成长和耗散起主要作用,对模式的计算结果影响较大。SWAN模式有三种风输入表达式和四种白浪耗散表达式共有六种组合方案可供选择。为研究不同组合方案下SWAN在渤海适应性,本文针对这六种组合方案分别进行实验,先采用SWAN默认的参数设置进行计算,结果发现SWAN模式的波高和周期都比实测值偏小。为此,修改每种方案中白浪耗散项的相关参数,使得修改参数后的SWAN模拟值与实测值符合得更好,从而找到了适合渤海的SWAN模式参数值,也改进了SWAN模式在渤海的适应性。此外对比改... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

渤海海上仪器安放示意图

图 3-2 海上波面位移数据采集界面3.2 站点风矢量数据的记录风矢量的测量使用的是风速风向测量仪，测风仪位于海面上方约8m ，采集程序为LabVIEW编写。与海浪波面位移测量所不同的是，风矢量的测量使用的测风仪与电脑串口直接连接（由于海上电脑没有串口，加装了一个串口转USB的转换器），LabVIEW软件提供了控制串口连接的模块，从而也可以较方便地处理测风仪输出的风速风向数据。测风仪供电使用的是石油平台上的220V 电压。风矢量记录为每分钟记录一次，记录的是这一分钟内风矢量的平均值，以ASCII格式存放。数据采集的示意图见图3-3，采集界面能每分钟显示一次风的大小和方向以及风速随时间的变化曲线。在数据记录过程中，先选择好对应的通讯端口（COM）。由于测风仪的供电来自平台电力，一旦电力中断测量数据记录

的220V 电压。风矢量记录为每分钟记录一次，记录的是这一分钟内风矢量的平均值，以ASCII格式存放。数据采集的示意图见图3-3，采集界面能每分钟显示一次风的大小和方向以及风速随时间的变化曲线。在数据记录过程中，先选择好对应的通讯端口（COM）。由于测风仪的供电来自平台电力，一旦电力中断测量数据记录就会结束。风矢量的记录时间为2007年4月12日至2007年4月17日。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]台湾海峡及附近港湾的风浪场数值模拟研究[D]. 姬厚德.厦门大学 2007
[2]渤海海浪数值预报模式的研究[D]. 杨德周.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2004



本文编号：3610799