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1、＿＿９４海洋開發(fā)與管理２０１６年＿第９期近岸波浪數(shù)值計(jì)算中兩種動(dòng)邊界處理的比較汪鴻１，李訓(xùn)強(qiáng)１，朱首賢２，唐建３，聶嶼１（１．解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院＿南京＿２１１１０１；２．河海大學(xué)海洋學(xué)院＿南京＿２１００９８；３．海軍南海艦隊(duì)＿湛江＿５２４０００）摘要：在近岸波浪數(shù)值計(jì)算中，動(dòng)邊界處理是不可避免的問題。文章基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程的ＦＵＮ-ＷＡＶＥ-ＴＶＤ模式，引入窄縫法對(duì)波浪水槽實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，比較窄縫法和干濕網(wǎng)格法的波浪數(shù)值計(jì)算結(jié)果；設(shè)計(jì)多種周期和波高的波浪數(shù)值試驗(yàn)，分析兩種動(dòng)邊界處理下數(shù)值計(jì)算結(jié)果的差異。結(jié)果表明，兩種動(dòng)邊界處理對(duì)近
2、岸波浪破碎的數(shù)值模擬有影響，對(duì)波浪漫灘區(qū)的計(jì)算影響尤為顯著。關(guān)鍵詞：動(dòng)邊界處理；波浪破碎；波浪漫灘；海洋動(dòng)力學(xué)；數(shù)值模擬中圖分類號(hào)：Ｐ７３１＿＿＿＿文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ＿＿＿＿文章編號(hào)：１００５－９８５７（２０１６）０９－００９４－０５ComparisonofTwoMovingShorelineHandlingMethodResultsinnear-ShoreWaveCalculation１，ＬＩＸｕｎｑｉａｎｇ１，ＺＨＵＳｈｏｕｘｉａｎ２，ＴＡＮＧＪｉａｎ３，ＮＩＥＹｕ１ＷＡＮＧＨｏｎｇ（１．ＰＬＡＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏ
3、ｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｍａｒｉｎｅ，ＨｏｈａｉＵｎｉ-ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；３．ＮａｖａｌＮａｎｈａｉｆｌｅｅｔｓｏｆＰＬＡ，Ｚｈａｎｊｉａｎｇ５２４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｍｏｖｉｎｇｓｈｏｒｅｌｉｎｅｉｓａｎｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｉｓｓｕｅｉｎｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｎｅａｒｉｎｇｔｈｅｓｕｒｆｚｏｎｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｌａｉｄｓｌｏｔｍｅｔｈｏｄｔｏｔｈｅｆｕｌｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒＢｏｕｓｓｉｎｅｓｑｍｏｄｅｌＦＵＮＷＡＶＥ-
4、ＴＶＤｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｆｌｕｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｏｆｓｌｏｔａｎｄｗｅｔ-ｄｒｙｍｅｔｈｏｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｓｅｒｉｅｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｗｏｓｈｏｒｅｌｉｎｅｈａｎｄｌｉｎｇｍｅｔｈ-ｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｍｏｖｉｎｇｓｈｏｒｅｌｉｎｅｏｎｗａｖｅｓｈｏａｌｉｎｇａｎｄｂｒｅａｋｉｎｇｃａｌｃｕ-ｌａｔｉｏｎｉｓｏｂｖｉｏｕｓｃｌｏｓｅ
5、，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｗａｓｈｚｏｎｅ．Keywords：Ｍｏｖｉｎｇ-ｓｈｏｒｅｌｉｎｅ，Ｗａｖｅｂｒｅａｋｉｎｇ，Ｓｗａｓｈ，Ｏｃｅａｎｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ繼續(xù)傳播時(shí)，水陸分界線隨波峰向岸推進(jìn)、隨波谷１＿引言向海回退，在一個(gè)波動(dòng)周期中灘地出現(xiàn)被海水淹沒波浪在由深水向淺水傳播過程中，由于水深變［３］和露出水面的過程，稱為波浪漫灘。波浪漫灘的小，波陡不斷增大至極限，導(dǎo)致波浪發(fā)生倒卷和坍上界為波浪向岸爬高的最高位置，下界為波浪向海［１－２］塌的現(xiàn)象，稱為波浪破碎。波浪在破碎后向岸
6、收稿日期：２０１６-０４-１１；修訂日期：２０１６-０７-２５基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（４１２０６１６３，４１３７６０１２，４１０７６０４８）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（２０１１Ｂ０５７１４，２０１４Ｂ０６５１４）．作者簡(jiǎn)介：汪鴻，碩士研究生，研究方向?yàn)楹Ｑ髣?dòng)力學(xué)與數(shù)值模擬，電子信箱：ｗａｎｇｈｏｎｇ＿９２＠１２６．ｃｏｍ通信作者：李訓(xùn)強(qiáng)，副教授，碩士，研究方向?yàn)楹Ｑ髣?dòng)力學(xué)與數(shù)值模擬，電子信箱：ｌｉｘｕｎｑａｉｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ第９期汪鴻，等：近岸波浪數(shù)值計(jì)算中兩種動(dòng)邊界處理的比較＿９５回退的最低位置，上界和下界之間的區(qū)域稱為波浪差異進(jìn)行研究
7、很有意義但比較少見，本文采用漫灘區(qū)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)海洋資源的Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程的ＦＵＮＷＡＶＥ-ＴＶＤ模式，分別引［４－５］開發(fā)與利用顯著增加，近岸海洋工程的建造與入窄縫法和干濕網(wǎng)格法，對(duì)近岸波浪數(shù)值計(jì)算結(jié)果［６］維護(hù)以及人員近岸活動(dòng)需求也日益增多，近岸海進(jìn)行比較和分析。洋活動(dòng)和工程建筑的安全保障成為較為突出的問２＿近岸波浪數(shù)值計(jì)算的動(dòng)邊界處理題。近年的很多研究表明，波浪破碎是近岸區(qū)域波ＦＵＮＷＡＶＥ-ＴＶＤ模式是美國Ｄｅｌａｗａｒｅ大學(xué)浪運(yùn)動(dòng)最為劇烈的物理過程，其對(duì)波浪預(yù)警預(yù)報(bào)以基于完全非線性Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程建立的，該模式
8、處及近岸島礁的船只航行、工程建設(shè)和資源補(bǔ)給具有理動(dòng)邊界過程采用的是干濕網(wǎng)格法，對(duì)近岸附近的［７－８］重要的安
