基于boussinesq方程數(shù)值模型對(duì)島礁地形上波浪傳播的模擬

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1、ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ肇＾＾！基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程數(shù)值模型對(duì)島礁地形上波浪傳播的模擬港口、海岸及近海工程受糾去、／１１作者姓名劉思指異教肺柳淑學(xué)教授２０１５年６月８日答辯日期碩士學(xué)位論文基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程數(shù)值模型對(duì)島礁地形上波浪傳播的模擬ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＷａｖｅＰｒｏａａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＲｅｅｆｓｐｇＴｅｒｒａｉｎｂｔｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＭｏｄｅｌＢａｓ

2、ｅｄｏｎＢｏｕｓｓｉｎｅｓＥｕａｔｉｏｎｓｙｑｑ作者姓名：劉思學(xué)科、專業(yè)：港口、海岸及近海工程學(xué)號(hào)：２１２０６２４７指導(dǎo)教師：柳淑學(xué)教授完成日期：２０１５年６月４日大遠(yuǎn)理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體巳經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均巳在

3、論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目＜名ｉＭ胸邊：％ＡｉＷ—部斂御１作者簽名：ＡＪ日期：＾丨廣年０石月０日＼％Ｐ十大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來(lái)，越來(lái)越多的海岸工程項(xiàng)目建設(shè)于珊瑚礁礁盤之上。波浪在島礁地形上的傳播特性也越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注。由于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程具有良好的非線性與色散性，因此適合用來(lái)研宄波浪在淺水中傳播的問(wèn)題。本文釆用基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程的ＦＵＮＷＡＶＥ－－二維島１Ｄ和ＦＵＮＷＡＶＥＴＶＤ模型，對(duì)于礁地形上波浪的傳播過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。一波浪在島礁地形上傳

4、播的重要特征之是波浪的破碎，為了提高數(shù)值模型對(duì)近岸島礁地形條件下波浪傳播特性模擬的精度－，本文對(duì)數(shù)值模型ＦＵＮＷＡＶＥ１Ｄ中處理破碎的紊動(dòng)粘性模型做出改進(jìn)，考慮了地形坡度的變化對(duì)波浪破碎的影響。通過(guò)波面沿程演變、波高沿程分布以及破碎前后頻譜的變化等方面的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與物模實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，證明了改進(jìn)的破碎項(xiàng)對(duì)于模擬波浪在島礁地形上傳播過(guò)程的有效性。改進(jìn)后的波浪破碎模型可以準(zhǔn)確地反映出波浪的非線性作用以及波浪的破碎現(xiàn)象，特別是能夠準(zhǔn)確地描述出波浪破碎之后礁坪上的穩(wěn)定波高。－同時(shí)，ＴＶＤ中波浪破碎模擬參數(shù)的取值特性本文還研究了數(shù)值模型ＦＵＮＷＡＶＥ，研究成果可為實(shí)際

5、工程中波浪破碎過(guò)程的模擬分析提供參考。關(guān)鍵詞：二維島擒地形Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓ；紊；ｑ方程；波浪傳播；破碎判據(jù)動(dòng)枯性模型－－Ｉ基于Ｂｏｕｓｓｍｅｓｑ方程數(shù)值模型對(duì)島礁地形上波浪傳播的模擬ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＷａｖｅＰｒｏａａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＲｅｅｆｓＴｅｒｒａｉｎｂｐｇｙｔｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＭｏｄｅｌＢａｓｅｄｏｎＢｏｕｓｓｉｎｅｓＥｕａｔｉｏｎｓｑｑＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎａｌｏｔｏｆｏｆｓｈｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｈｉｃｈ

6、ａｒｅｂｕｉｌｔｏｎｃｏｒａｌｒｅｅｆｆｌａｔａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｓｃｈｏｌａｒｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｒｏａａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｐｇｔｈｅｗａｖｅｓｏｎｔｈｅｒｅｅｆｓｔｅｒｒａｉｎ．Ｂｏｕｓｓｍｅｓｑｅｕａｔｉｏｎｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｓｔｕｄｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆｗａｖｅｑｙｐｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｎｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒｄｕｅｔｏｉｔｓｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｆｅａｔｕｒｅ．Ｔｏｅｘｐｌｏｒ

7、ｅｔｈｅｗａｖｅ－ｒｏａａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｎｉｎｓｈｏｒｅｒｅｅｆｓｔｅｒｒａｉｎｔｈｉｓａｐｅｒａｄｏｐｔｓＦＵＮＷＡＶＥＩＤａｎｄｐｐｇ，ｐＦＵＮＷＡＶＥ－ＴＶＤｗａｖｅｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＢｏｕｓｓｉｎｅｓｑｅｑｕａｔｉｏｎｓｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｎ