近岸沙坝海滩裂流数值模拟与动力学分析

裂流是海滨旅游区的重要安全隐患,世界范围内80%以上的海滩救援事件都与裂流有关。本文基于FUNWAVE非线性波浪分辨模型,对近岸常见沙坝海滩裂流灾害进行数值模拟,给出裂流过程中的平均海平面水位、均方根波高、涡流场和裂流流场的分布特征。设计敏感实验,研究了入射波高、波角和潮汐水位大小对裂流灾害的影响。入射波高增加,裂流风险增大,低潮汐水位,对应的裂流强度在增加。入射波角的增加,能够使离岸流速分量减少,使裂流风险减少。通过计算不同时间间隔的裂流平均流速,研究不同时间平均对裂流流速的影响,说明利用波浪平均模型,得到较大时间间隔的裂流平均流速,通常能够低估裂流流速,计算的裂流风险不够准确,而利用FUNWAVE波浪分辨模型,能够精确地模拟计算裂流瞬时流速和流速阈值,适合对裂流灾害进行模拟和评价。