【摘 要】
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近岸地区是海洋工程开发建设的重要区域。波浪在向近岸传播的过程中由于非线性作用、能量耗散作用、任意变化的水底地形和复杂多变的边界等因素的影响而呈现多种特点,因此波
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近岸地区是海洋工程开发建设的重要区域。波浪在向近岸传播的过程中由于非线性作用、能量耗散作用、任意变化的水底地形和复杂多变的边界等因素的影响而呈现多种特点,因此波浪要素往往是多种波浪变形过程的综合结果。数值模型具有省时、省力和便于改变初始条件与边界条件的特点,所以在近岸水动力学的研究中得到了广泛的应用。本文拟对适用于中小尺度水域的非线性波传播的数值模型进行改进与完善,使得改进后的数值模型具有更好的适应性。本文从适用于水底底坡任意变化的含有耗散项的高阶非线性与频散性的波浪传播理论模型出发,给出了适用于相对水深h0 / L0≤1.0的、水底底坡任意变化的非线性波传播的数值模型。采用迭代的二维Crank-Nicolson改进方法离散控制方程,由预测-校正格式提供迭代的初值。当解得波面方程以及特征水平流速分量后,可进一步求解计算域内任一点的速度场与波动压力场,从而实现了对非线性波三维问题的全面数值模拟。鉴于直接给定波浪入射边界条件法,数值模型不能有效地计算反射波的弊端,提出了在入射边界上吸收反射波的方法。该方法首先在离入
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