海上出现的突发巨浪,也称畸形波,是一种波高远超过背景波高的极端波浪,其出现往往具有极强的突发性,事先没有任何征兆,因此会对海洋结构物和航行船舶造成极大威胁,严重者会导致海洋结构物破坏、船舶倾覆,从而造成重大人员伤亡和经济损失.为了揭示真实突发巨浪的真实成因,并提供准确描述突发巨浪的工程统计特征和有效预报方法,此研究通过理论分析、数值模拟和物理模型试验相结合的方式对海面突发巨浪进行了系统深入的研究.在海面突发巨浪水动力学理论方面,推导了描述波浪与复杂水流相互作用的高阶非线性薛定谔方程,探明了突发巨浪在复杂水流和耗散作用下的产生机制和时空演化规律;在数值模型方面,建立了高效高保真的非静压表面流水波模型,开展了大空间复杂地形上强非线性波传播演化的数值模拟,揭示了随机波中突发巨浪产生的机制;发现并阐明了极端波浪的非线性失调现象的机制,提出了高效的突发巨浪的水池造波方法,实现了突发巨浪对各类海洋工程结构砰击作用的准确模拟.为海岸和海洋工程结构物在极端海况下的安全设计提供了技术支撑,相关研究成果的实施取得了显著的经济、社会效益.