緩坡方程的改進(jìn)及其推廣應(yīng)用.pdf

1、采用波浪數(shù)值模型模擬近岸波浪傳播對(duì)研究海岸工程波浪動(dòng)力、泥沙輸移、工程建筑物設(shè)計(jì)等是十分重要的。本文總結(jié)前人對(duì)波浪傳播變形數(shù)學(xué)模型研究成果，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了大范圍水域波浪傳播變形數(shù)學(xué)模型，改進(jìn)后的波浪數(shù)值模型可綜合考慮波浪折射、繞射、底摩阻損耗、波浪破碎、風(fēng)能輸入、陡變地形等因素對(duì)波浪傳播的影響，適用于開敞水域復(fù)雜地形上的波浪傳播變形計(jì)算。 首先從流體力學(xué)基本方程出發(fā)采用變分原理導(dǎo)出可以考慮底坡一階導(dǎo)數(shù)平方項(xiàng)和二階曲率項(xiàng)影響的緩

2、坡方程，改進(jìn)后的緩坡方程可以模擬復(fù)雜地形上的波浪傳播變形，通過(guò)數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)比較驗(yàn)證了模型的有效性；忽略波浪傳播過(guò)程中的反射波影響將改進(jìn)的緩坡方程推廣到適用于大范圍水域波浪傳播的拋物型緩坡方程模型。 通過(guò)波浪斷面物理模型試驗(yàn)，研究了波浪在斜坡上破碎、破碎后的傳播變形、波浪破碎后波浪的沿程衰減變化情況，分析確定波浪在斜坡上的破波指標(biāo)、破波后穩(wěn)定波指標(biāo)、破波后的波浪衰減因子等；依據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果，建立考慮波浪破碎的拋物型模型。