综合考虑多种变形因素的近岸多向不规则波传播数学模型—I.模型的建立

根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论,作者在综合考虑环境水流(水流因子)、非线性弥散影响(非线性因子)、底摩擦波能损失(底摩擦因子)、非缓坡地形影响(地形因子)、折射、绕射的近岸规则波传播基本方程的基础上,推导出了综合考虑多种变形因素的近岸多向不规则波传播变形的基本方程。使用有限差分作为数值方法,给出了波浪破碎和障碍物后边界的处理方法,建立了综合考虑环境水流(水流因子)、非线性弥散影响(非线性因子)、底摩擦波能损失(底摩擦因子)、非缓坡地形影响(地形因子)、折射、绕射、波浪破碎、障碍物影响的近岸多向不规则波传播变形数学模型。该模型以组成波的谱值及波向为变量,在实数域内求解,适合大面积海区波场计算。

近岸多向不规则波传播变形的数学模型

开发了考虑非线性弥散作用的缓坡多向不规则波传播变形的数学模型,首先,根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论,以考虑非线性弥散影响的规则波缓坡方程为基础,推导出考虑非线性弥散影响的缓坡多向不规则波传播变形的微分方程;其次,基于以上方程使用有限差分方法建立数学模型;然后,采用实验室波浪试验资料对本数学模型进行验征计算;最后,对非线性弥散对波浪传播的影响进行研究．研究结果表明:开发的数学模型合理、可信;在浅水区,非线性弥散作用明显,考虑非线性弥散作用十分必要．