基于非靜壓波流模型的淺水區(qū)域波浪水流相互作用的數(shù)值研究.pdf

1、波浪在傳播到淺水時會伴隨著強烈的非線性特征，如波峰變尖銳、波谷變平坦、波峰向前傾或者向后傾。影響波浪淺水演化過程中的非線性特征的因素包括波高、水深、坡度等。自然界中的波浪向近岸傳播時往往伴隨著水流，水流通過與波浪的相互作用，也能影響波浪的非線性特征。此外，當(dāng)強逆流的流速達(dá)到某一臨界值時，波浪會被阻隔，能量不能再向前傳播。本文將通過非靜壓波流模型研究波流相互作用時，水流對淺水波浪非線性特征的影響以及強逆流與波浪作用時的波浪阻隔現(xiàn)象。

2、>　　通過物理模型實驗驗證了數(shù)值模型SWASH在模擬純波浪以及波流共同作用時，所得到的非線性特征量Ursell數(shù)、不對稱度、偏度、峰度是可靠的。一些非線性特征量（不對稱度、偏度、峰度）可以通過小波二階譜求得，而Ursell數(shù)可以通過經(jīng)驗公式得到。通過SWASH數(shù)值模型模擬水流與波浪的共同作用，研究了單色波、雙色波、不規(guī)則波與水流共同作用下，波浪通過潛堤時非線性特征量的變化規(guī)律，得到了不同流向（順流、逆流以及無流）、不同流速對波浪非線性特

3、征的影響。研究了不同流速下不規(guī)則波的Ursell數(shù)與不對稱度、偏度的關(guān)系，并給出了各流速下的經(jīng)驗公式。通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)在潛堤的變淺區(qū)，相比于無流，順流能夠增強波浪的非線性特征，且流速越大增強的幅度越明顯;而逆流會減弱波浪的非線性特征，逆流流速越大，波浪非線性特征減弱的越明顯。
　　此外通過數(shù)值模型SWASH模擬了單色波、雙色波、不規(guī)則波與強逆流作用，研究了不同頻率，不同波高、不同流速下的波浪阻隔現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)高頻波浪比低頻