近岛礁海域波浪时空分布不均匀性的演化机理研究
发布时间：2022-02-21 22:39
我国是海洋大国,大陆海岸线长1.8万公里,面积在500平方米以上的海岛6900余个,管辖海域总面积约300万平方公里。无论是在国内还是国外,随着人们不断对海洋研究开发,近岛礁工程应用和在礁坪上进行结构物建设的实际工程案例也在变得越来越多。然而,波浪的传播过程十分复杂,因为存在着复杂多样的海底地形、岛礁附近遮蔽作用等影响因素。当波浪从深水传播到岛礁附近的浅水区域时,可能会出现波浪绕射、反射、折射等复杂情况,也有可能产生因为底摩擦和波浪破碎带来的能量消耗。对于南海目标海域近岛礁波浪在不同时空分布下波浪传播演化规律如何做到准确、可靠的预报这一问题亟待解决。在多种计算波浪演化的数值模型之中,SWAN模型拥有其独特的优势而成为了较为普遍的选择之一。SWAN模型既可以比较准确的模拟波浪在风场变化、不同地形、潮流场变化等复杂外部环境下的变化历程,又可以计算风浪、涌浪混合的情况。同时,SWAN模型的另一个优势体现在可以灵活处理边界条件上,模型提供了谱形式和波浪要素两种表现方式。SWAN自嵌套方法是SWAN自带的一种嵌套方法,通过自嵌套的优化手段,既可以避免不同软件嵌套需要重新定义接口设置等复杂问题,显...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 波浪数值模型的研究进展
1.2.2 SWAN数值模型的研究进展
1.3 本文研究内容
2 SWAN模型基本理论
2.1 SWAN模型控制方程
2.2 源函数项处理
2.2.1 风输入部分
2.2.2 底摩擦源函数项
2.2.3 深度破碎项
2.2.4 白浪破碎源函数项
2.2.5 非线性相互作用能量项
2.3 SWAN模型初始条件和边界条件
2.4 本章小结
3 SWAN自嵌套模式模型验证
3.1 南海海底地形介绍
3.2 台风“鲸鱼”嵌套模拟验证
3.2.1 台风“鲸鱼”介绍
3.2.2 计算模型设置
3.2.3 台风“鲸鱼”波浪场数值模拟结果
3.2.4 结果分析
3.3 台风“艾云尼”嵌套模拟验证
3.3.1 台风“艾云尼”介绍
3.3.2 计算模型设置
3.3.3 台风浪计算结果
3.4 2015年1月长期波浪数值模拟验证
3.4.1 计算模型设置
3.4.2 台风浪计算结果
3.5 本章小结
4 南海近岛礁海域不同时空分布下的数值模拟
4.1 计算参数设置
4.2 计算位置说明
4.3 数值模拟结果统计分析
4.3.1 各测点数值结果统计
4.3.2 波高分布
4.3.3 波向分布
4.3.4 波高周期联合分布
4.3.5 能量谱分析
4.4 南海海域波浪参数周期性变化规律研究
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈船舶节能减排对改善海洋环境的重要性[J]. 曹凤富. 中国设备工程. 2019(13)
[2]南海边缘海多金属结核与大洋多金属结核对比[J]. 殷征欣,王海峰,韩金生,吕修亚,沈泽中,陈静,贺惠忠,谢安远,关瑶,董超. 吉林大学学报(地球科学版). 2019(01)
[3]我国南海海域建立特别敏感海域制度的必要性和可行性[J]. 常鹏,杨清玲. 水运管理. 2018(02)
[4]基于ERA-Interim资料近37年南海波浪时空特征分析[J]. 易风,冯卫兵,曹海锦. 海洋预报. 2018(01)
[5]寒潮影响下江苏沿海风浪场数值模拟研究[J]. 周春建,徐福敏. 海洋工程. 2017(02)
[6]南海-北印度洋波高的长期变化:Ⅱ.趋势的区域性、季节性差异[J]. 高占胜,郑崇伟,李训强,刘文鹏. 海洋预报. 2016(02)
[7]中国南海岛礁建设:重点岛礁的风候、波候特征分析[J]. 郑崇伟,李崇银. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(09)
[8]近岛礁波浪传播变形模型试验研究[J]. 丁军,田超,王志东,凌宏杰,李志伟. 水动力学研究与进展A辑. 2015(02)
[9]SWAN波浪模型和缓坡方程在0903号台风“莲花”波浪数值计算中的联合应用[J]. 姬厚德,蓝尹余,赵东波. 应用海洋学学报. 2013(01)
[10]交错网格下的Boussinesq水波数值模型[J]. 刘忠波,孙昭晨. 海洋科学进展. 2011(01)
硕士论文
[1]浙江近海典型台风浪和寒潮浪的精细化数值模拟[D]. 郑桥.浙江大学 2019
[2]南海近岛礁波浪演化数值模拟研究[D]. 董进.大连理工大学 2019
[3]近岛礁波浪环境的数值研究[D]. 杨潇鹏.大连理工大学 2017
[4]基于蓝光LED的便携式水下视频通信系统[D]. 李丽.南京邮电大学 2014
[5]SWAN模式渤海湾海浪数值模拟研究[D]. 罗浩.天津大学 2012
本文编号：3638170
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 波浪数值模型的研究进展
1.2.2 SWAN数值模型的研究进展
1.3 本文研究内容
2 SWAN模型基本理论
2.1 SWAN模型控制方程
2.2 源函数项处理
2.2.1 风输入部分
2.2.2 底摩擦源函数项
2.2.3 深度破碎项
2.2.4 白浪破碎源函数项
2.2.5 非线性相互作用能量项
2.3 SWAN模型初始条件和边界条件
2.4 本章小结
3 SWAN自嵌套模式模型验证
3.1 南海海底地形介绍
3.2 台风“鲸鱼”嵌套模拟验证
3.2.1 台风“鲸鱼”介绍
3.2.2 计算模型设置
3.2.3 台风“鲸鱼”波浪场数值模拟结果
3.2.4 结果分析
3.3 台风“艾云尼”嵌套模拟验证
3.3.1 台风“艾云尼”介绍
3.3.2 计算模型设置
3.3.3 台风浪计算结果
3.4 2015年1月长期波浪数值模拟验证
3.4.1 计算模型设置
3.4.2 台风浪计算结果
3.5 本章小结
4 南海近岛礁海域不同时空分布下的数值模拟
4.1 计算参数设置
4.2 计算位置说明
4.3 数值模拟结果统计分析
4.3.1 各测点数值结果统计
4.3.2 波高分布
4.3.3 波向分布
4.3.4 波高周期联合分布
4.3.5 能量谱分析
4.4 南海海域波浪参数周期性变化规律研究
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈船舶节能减排对改善海洋环境的重要性[J]. 曹凤富. 中国设备工程. 2019(13)
[2]南海边缘海多金属结核与大洋多金属结核对比[J]. 殷征欣,王海峰,韩金生,吕修亚,沈泽中,陈静,贺惠忠,谢安远,关瑶,董超. 吉林大学学报(地球科学版). 2019(01)
[3]我国南海海域建立特别敏感海域制度的必要性和可行性[J]. 常鹏,杨清玲. 水运管理. 2018(02)
[4]基于ERA-Interim资料近37年南海波浪时空特征分析[J]. 易风,冯卫兵,曹海锦. 海洋预报. 2018(01)
[5]寒潮影响下江苏沿海风浪场数值模拟研究[J]. 周春建,徐福敏. 海洋工程. 2017(02)
[6]南海-北印度洋波高的长期变化:Ⅱ.趋势的区域性、季节性差异[J]. 高占胜,郑崇伟,李训强,刘文鹏. 海洋预报. 2016(02)
[7]中国南海岛礁建设:重点岛礁的风候、波候特征分析[J]. 郑崇伟,李崇银. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(09)
[8]近岛礁波浪传播变形模型试验研究[J]. 丁军,田超,王志东,凌宏杰,李志伟. 水动力学研究与进展A辑. 2015(02)
[9]SWAN波浪模型和缓坡方程在0903号台风“莲花”波浪数值计算中的联合应用[J]. 姬厚德,蓝尹余,赵东波. 应用海洋学学报. 2013(01)
[10]交错网格下的Boussinesq水波数值模型[J]. 刘忠波,孙昭晨. 海洋科学进展. 2011(01)
硕士论文
[1]浙江近海典型台风浪和寒潮浪的精细化数值模拟[D]. 郑桥.浙江大学 2019
[2]南海近岛礁波浪演化数值模拟研究[D]. 董进.大连理工大学 2019
[3]近岛礁波浪环境的数值研究[D]. 杨潇鹏.大连理工大学 2017
[4]基于蓝光LED的便携式水下视频通信系统[D]. 李丽.南京邮电大学 2014
[5]SWAN模式渤海湾海浪数值模拟研究[D]. 罗浩.天津大学 2012
本文编号：3638170
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3638170.html
