波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究

《波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、犬拔－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—Ｉ＜ＣＤＩ波浪在三维局部滲透海床上传播的数值研究、／港口、海岸及近海工程学科专丨丨作者姓名章——勾蒂副教授指导教师答辩日期２０１５年６月８日——＿硕士学位论文波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究Ｗａｖｅｒｏａａ－ｔｉｏｎｏｎ３Ｄｌｏｃａｌｅｒｍｅａｂｌｅｓｅａｂｅｄｐｐｇｐ作者姓名：室旭学科、专业：港

2、口、海岸及近海工程学号：２１２０６２５９指导教师：勾華副教授完成日期：２０１５年６月５日大炎理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均已在论文中做了明确的说明并表

3、示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：波浪三维局部渗透海床上传播的数值研究ｆ作者签名：日期：年月日？大连理工大学硕士学位论文摘要我国南海岛礁多为珊糊岛礁，与不可渗透海床相比，珊湖礁孔隙率大，需要考虑珊糊岛礁地形的渗透特性。因此，开展关于南海岛礁海域水动力环境特性的研究是十分必要的。本文针对珊湖岛礁海床的可渗透特性，研究了波浪在三维局部渗透岛礁上的传播特性。本文首先根据Ｄａｒｃｙ渗透定律推导出三维局部渗透海床的控制方程，利用渗透海床顶部和水底处

4、法向速度和压强的连续条件得到流域中速度势在渗透海床顶部满足的边界条件。采用线性势流理论，以三维Ｌａｐｌａｃｅ方程作为控制方程，根据格林第二定理建立速度势的边界积分方程，通过采用满足自由水面条件的格林函数使积分区域只限于局部可渗透海床边界。采用高阶边界元方法求解边界积分方程得到可渗透海床上的绕射势，进而求得自由水面的绕射势和波浪在三维局部渗透海床上传播过程中波浪幅值的变化情况。通过与已发表的波浪对圆柱形暗礁的时域全绕射结果对比，证明了本文建立的频域方法计算波浪幅值的正确性和有效性。一首先利用这模型研

5、究了大范围三维矩形平底渗透海床区域上波浪的传播特性，并分析了入射波波长、海床渗透特性系数等参数对波浪传播的影响。波浪传入矩形平底渗透海床后幅值逐渐衰减，传出渗透区域后幅值逐渐增加。并且由于三维影响，在垂直于波浪传播的方向上，，，矩形渗透海底中线处衰减最大远离中线衰减逐渐减小波浪幅值分布具有明显的三维特性。另外入射波浪波长越小，渗透海床的渗透系数越大，波浪，沿着传播方向的衰减就越明显，传出渗透海床后影响范围也越大。在不可渗透海床和渗透海床的交界处，，由于渗透性发生突变，波浪出现明显的反射现象并且渗透系数

6、越大入射波波长越长，反射现象越明显。然后利用模型研究了半椭球体三维局部渗透海床上波浪的传播特性，分析了入射波波长、海床渗透特性参数和海床高度等参数对波浪传播的影响。与渗透系数为零的岛礁一相比，波浪在可渗透岛礁上的传播过程中，幅值会产生衰减定的情况。在入射波波长下，随着渗透系数的增加近波浪衰减越明显，远离中线处衰减逐渐减小。，岛礁中线附一当渗透系数定，入射波波长增大时，波浪在岛礁上方的幅值衰减会逐渐减小，而在垂直岛碟中线方向的衰减范围则会逐渐增大一。另外，当渗透系数取零，入射波浪波长定时，渗透海

7、床高度越大，在海床中线和两侧附近波浪沿传播方向幅值增减越明显。关键词：渗透海床；高阶边界元法频域；波浪传播；－－Ｉ波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究ｒｏａａｔ－Ｗａｖｅｉｏｎｏｎ３ＤｌｏｃａｌｅｒｍｅａｂｌｅｓｅａｂｅｄｐｐｇｐＡｂｓｔｒａｃｔ．ＣｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｉｍｅｒｍｅａｂＭｏｓｔｉｓｌａｎｄｓａｎｄｒｅｅｆｓａｒｅｃｏｒａｌｓｉｎｔｈｅＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａｐｐｌｅｓｅａｂｅｄｃｏｒａｌｒｅｅｆｓａｒｅｗｉｔｈｈｉｈｏｒｏｓｉｔ

8、．Ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｅｒｍｅａｔｉｏｎｏｆｃｏｒａｌ，ｇｐｙｙｐｒｅｅｆｓ．Ｔｈｕｓｉｔｉｓｃｒｕｃｉａｌｔｏｓｔｕｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｈｄｒｏｄｎａｍｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｒｏｕｎｄｔｈｅ