岛礁周边特殊的海底构造,对波浪场计算具有不同于开阔海域的独特挑战。从力学分析角度,南海岛礁与其它海洋岛礁的显著不同在于岛礁与泻湖周围海床地形构造复杂,开阔海域的波流传播至岛礁,产生不同于海岸工程的波浪快速浅化效应、多岛礁绕射和折射效应、礁盘越浪和泻湖共振效应等复杂的自由面水动力学现象。因此,如何描述风、浪、流与水深、地形作用下岛礁附近波浪环境条件的演化过程,成为了在南海岛礁附近超大浮体设计中的新特点和新挑战。本文依据目前有关描述近岸波浪传播的方法,针对岛礁周边远场较深水深的波浪传播,采用动谱平衡方程模型处理。WAVEWATCH-Ⅲ(下文简称WW3)是第三代海浪模型中的典型代表,自从诞生以来在国际上得到了广泛的应用,该模型是基于能量守恒原理的波浪谱模型,因此可以描述波浪波动能量、波高、波长、波频率等要素的变化。本文第二章详细介绍了模型的控制方程、离散方法和参数设置。第三章介绍了突变地形下规则波传播的二维算例,并利用解析解对结果进行对比,验证了WW3对二维突变地形下波浪演化计算的可行性。第四章和第五章分别利用自定义谱和JONSWAP谱作为输入谱,模拟了远场涌浪经过南海典型岛礁地形(变水深、岛礁)演化到近岸的过程,并将计算结果与对应的模型试验结果进行比较,综合分析表明利用WW3对岛礁复杂地形下波浪演化进数值模拟,播报海浪要素的方法是可行的。第六章利用风场作为输入条件后报了台风海鸥影响下的岛礁附近波浪场,将计算结果与实测进行了分析比较。在工程实例中,挑选合适的输入谱模型、合理设置源项参数对于研究波浪演化问题是十分必要的,本文为WW3波浪模型在岛礁地形下的工程应用提供参考。