江苏辐射沙洲海区潮流对涌浪能量传播的影响

发布时间：2024-05-16 04:41

　　为研究了江苏辐射沙洲地区潮流场对涌浪能量传播的影响,本文利用双向耦合的Delft3D-FLOW和SWAN模型进行了对江苏辐射沙洲地区风-浪-潮流的整体模拟。时间尺度,是表达波能传播速率的有量纲参数。本文利用时间尺度这一物理概念来描述涌浪的波能在地理空间和谱空间中的传播规律。时间尺度越小,波能的传播速率越快。研究发现,通过计算和对比波能的时间尺度在地理空间、谱空间内的变化规律,发现在辐射沙洲地区,波能时间尺度在谱空间内变化偏大。而在潮流影响下,涌浪的频率运移表现更明显。通过理想实验的对比,发现涌浪能量的时间尺度在有潮流明显较无潮流作用时变小,这反映了潮流对于涌浪能量的传递速率有正向作用。在地理空间上,波能的时间尺度在涨潮时刻减小,落潮时刻增大。

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【部分图文】：

图2浮标测点处模拟验证

本文以2013年7月8日14时与20时为例,图3a与3b分别展示了在涨潮和落潮时刻的潮流场和潮流梯度,图中颜色表达了涨潮和落潮时刻的潮流流速,黑色箭头表达了潮流流向,图3c和3d分别为涨潮和落潮时刻的潮流流速梯度。图中,黑线为15m等深线,是辐射沙洲海域沙脊的外轮廓。涨潮时刻,....

图3模型输出的涨落潮时刻的潮流场及流速梯度场

τx,y越小则代表波能在x、y间传播过称中变化越快,公式(7)中。τσ表达了波浪能量在σ空间的传播过程,mσ可以理解为涌浪的频移,τσ表达了能量在频率方向上传输的快慢。而能量在θ空间的传播过程可以理解为由流和非平稳水深变化引起的折射现象,τθ可以反映折射程度的强弱。从图4中可以看....

图4涨潮和落潮时刻波能在各个空间的时间尺度

图5b反映了不同涌浪波况下,C1—10位置处τx,y的变化规律。当θp相同Tp增大时,C1—10位置的Δτx,y[表3(Case2Case1)]在涨潮和落潮时刻均减小。当Tp相同时θp变化时,τx,y变化幅度较小[表3(Case3-Case1)]。图5b所示,Δτx,y在空间分....

图5在C1—10位置地理空间内波能的时间尺度(τx,y)及其变化量

图4涨潮和落潮时刻波能在各个空间的时间尺度通过对比有潮流和无潮流下的时间尺度τx,y(图5c),可以更清晰地发现在迎浪位置处,τx,y在落潮时刻普遍增加,τx,y在涨潮时刻普遍减小。而在背浪地区,τx,y受潮流场、外海涌浪来向,和外海涌浪周期的影响不明显。

本文编号：3974708