潜堤地形对随机波浪非线性特征量影响的数值模拟研究

利用基于非静压和浅水方程的SWASH模型,模拟随机波在潜堤地形上的传播变形,通过与物理模型实验和理论靶谱的对比,证明了该模型的有效性。应用该模型研究潜堤地形对随机波非线性参数的影响,及潜堤上畸形波的产生和演化。发现不规则波在向浅水传播的过程中,波浪偏度和峰度先增后减,最大值出现在堤顶左端,而波浪不对称度则先减后增,其最小值、最大值分别出现在堤顶左端和右端。如果堤顶宽度足够长,不对称度、偏度和峰度会在距堤顶左端2~3倍特征波长范围内达到稳定状态。此外,发现堤顶左端附近出现畸形波的概率最大,应用傅里叶变换和小波变换分析几个典型位置波面过程线,对比畸形波演化过程中能量分布、频率组成变化,分析畸形波的生成原因。