近岸波浪场的缓坡模型数值模拟及波流场中污染物输运的研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 16次 | 上传用户:jinmin511
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海岸带和近岸海域是各种水动力因素最为复杂的地区,波浪在岸滩上的演化、破碎,使得污染物的输运规律变得十分复杂。为了治理保护海洋环境,就必须以海洋动力因素的研究为基础,研究污染物在近岸动力环境条件下的输运规律。为此,本文以波浪向近岸传播过程中形成的近岸波流场为动力环境,对近岸波浪场的缓坡方程模型、近岸波流场数学模型、污染物在波流场中输运的数学模型进行了数值模拟研究,同时结合实验结果分析了沿岸波流场中污染物的输运规律。 本文首先对描述波浪在近岸传播变形的三类缓坡方程模型:椭圆型缓坡方程、抛物型缓坡方程和双曲型缓坡方程,进行了数值模拟研究。椭圆型缓坡方程可考虑波浪在传播过程中的反射、折射、绕射等效应,本文分别结合线性波浪的色散关系和非线性波浪的色散关系对椭圆型缓坡方程进行了数值求解,并对数值计算结果进行了验证;针对椭圆型缓坡方程数值求解效率相对较低的特点,本文将一种高效、灵活的算法成功引入到了椭圆型缓坡方程的数值求解中,计算结果表明该算法明显提高了椭圆型缓坡方程的计算效率。 在忽略波浪沿传播方向的反射效应的情况下,可采用数值计算相对高效的抛物型缓坡方程来模拟近岸波浪场。在对抛物型缓坡方程的数值求解中,本文分别对低阶小角度入射模型、低阶极值原理模型和Li的大角度入射模型三种抛物型缓坡方程进行了数值求解,并结合数值计算结果对各模型的优劣性作了分析比较。 双曲型缓坡方程的数值求解效率高于椭圆型缓坡方程的数值求解效率,且考虑了波浪沿传播方向的反射效应。在对双曲型缓坡方程的数值求解中,本文分别对Copeland和Madsen等提出的两种双曲型缓坡方程进行了数值模拟,并结合数值计算结果分析比较了两种双曲型缓坡方程的计算效率;计算中将一类不同于传统双曲型方程边界条件的波浪辐射边界条件应用于双曲型缓坡方程的数值求解中,并取得了良好效果。 结合物理模型实验结果对近岸斜向入射波浪形成的近岸波流场中污染物的输运过程进行了研究。定性分析了不同岸坡地形和不同入射波况下,污染物在沿岸波流场中波浪破碎区前后的输运规律及其环境动力因素。 由于波浪在传播过程中的反射、折射、绕射、汇聚等效应,波浪传播方向不易确定,且对波浪场的局部复杂区域几乎不存在单一的波浪传播方向,这使得通常采用Longuet-Higgins等提出的结合波向角和当地波能求解波浪辐射应力的理论不再适用,因而给波流场的数值求解带来了一定困难。本文从波浪辐射应力定义出发,分别采用结合椭圆型缓坡方程、抛物型缓坡方程、双曲型缓坡方程所给出的波浪辐射应力公式计算波浪产生的辐射应力,在此基础上分别耦合椭圆型缓坡方程、抛物型缓坡方程、双曲型缓坡方程和近岸波流场数学模型对近岸区域波浪破碎形成的波流场进行了
其他文献
<正> 一、前言三峡工程,混凝土量达2100万方,预计消耗水泥达500万吨。由于该工程对我国国民经济的巨大影响作用,大坝工程必须进行充分的论证,采用先进技术,确保工程质量,节约
为了正确合理应用粉煤灰于混凝土中,对河南焦作、平顶山、郑州、洛阳四家电厂的粉煤灰概况、品质进行了分析检验,并作了等级评定。
目的探讨腕管药物注射辅助小切口治疗中重度腕管综合征(Carpal Tunnel Syndrome,CTS)的临床效果。方法选择2016年10月-2018年7月中重度CTS患者40例,依照随机数字表法,分为观
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本文对山东省粉煤灰(原状干灰和湿灰)的品质指标进行了分类和评价,对各级粉煤灰的适宜混凝土工程作了说明,并根据用灰现状及某些薄弱环节,对用灰潜力较大的项目和工程,作了定
20世纪30年代,Allen[1]首次通过研究温度对离断肢体缺血耐受产生的影响,发现低温条件能够有效地降低组织代谢活性,同时指出,最适温度应该是未引起组织损伤的最低温度。并推荐
<正> 建筑工程需要大量砌筑砂浆,用原状粉煤灰代砂配制砌筑砂浆能改善砌筑砂浆性能、降低砂浆造价。 1、原材料粉煤灰采用江阴市周庄电厂干排灰。水泥用无锡市水泥厂和宜兴市
目的:观察康心汤对异丙肾上腺素致大鼠心肌肥厚模型血清25羟维生素D3[25(OH)D3]的影响。方法:雄性SD大鼠随机分为5组:对照组,模型组,康心汤10,5,2.5 g.kg-1组。异丙肾上腺素2
本文通过粉煤灰土的强度形成过程和显微结构分析研究,对其非湿陷机理进行初步探讨。