1
第
37
卷第
1
期
2010
年
1
月
浙江大学学报{理学版)
Journal
oC
Zhejiang
University(Science Edition}
http://www.journals.
7j
u.edu.cn/sci
Vo
l.
37
No. 1
Jan.
2010
DOI:
10.
3785/j.
issn.
1008-9497.2010.0
1.
025
港池波浪绕
的数值计
张齐焰,孙志林骨
(浙江大学水利与海洋工程系,浙江杭州
310058)
摘
要:将缓坡方程引入到
SWAN
波浪谱模型,修改了波浪谱方程中传播速度的表达式,从而改进其在计算波浪
绕射作用的不足.选用美国
Delaware
大学波浪水池实验资料对改进后的
SWAN
模型进行检验,计算结果与实测值
吻合较好,表明
SWAN
模型能有效模拟近岸复杂地形下的波浪传播.将模型应用于琵琶门电厂港池内波浪的传播
计算,分析防泼堤
4
种不同的布置方式下港池内波浪有效泼高分布图.研究发现,防波堤走向布置对改善港池内的
治稳条件有显著作用,而防泼堤口门大小的作用相对较小,为有效掩护整个港池,防泼堤布置方式应尽量垂直于波
浪传播方向.本文成果对类似海岸工程有借鉴意义.
关键词
:SWAN
模型;数值模拟
g
绕射;港池
中图分类号
:TV
14
文献标志码
:A
文章编号
:1008-9497(2010)01-117
吗
06
ZHANG
Qi-yan
,
SUN
Zhi-lin
(De
ρ
artment
0/
Hydraulic
and
Ocean
Engineering
,
Zhejiang
University
,
Hang-
zhou
310058 ,
China)
Numerical computation
oC
wave diCCraction in
port
basin.
Journal
of Zhejiang UniversityC Science
Edition)
, 2010 , 37
(1):
117-122
Abstract:
The
mild-slope
equation
was
used to change
the
expressions
for
the
speeds
of wave
propagation
in
the
SWAN
spectral
equation, which
overcomes
the
shortage
in
the
diffraction
computation
with
spectral
mode
l.
Compu
tational
results
from
the
improved
SW
AN
model
agree
with
observations
in wave basin
at
the
University
of Dela-
ware.
This
shows
that
the
improved model can
preferably
simulate
the
propagation
of wave
on
complicated
topogra
phy.
The
model
was
applied
to
compute
the
spread
of
wave in
the
port
basin of
Pipamen
power
station
, and to
ana-
lyze
the
significant wave
height
under
four different
layouts
of
breakwaters.
Research
discovered
that
the
orientation
of
the
breakwater
was
remarkable
for
the
improvement
of
the
mooring
basin
conditions, and
that
the
width
of
break
water
entrances
played a small role.
Therefore
,
breakwater
extension
should
be
perpendicular
to
the
direction of
wave propagation in order to effectively cover the entire basin.
This
is a significant reference for similar coastal structures.
Key
Words:
SW
AN
model;
numerical
simulation;
diffraction;
port
basin
前
-晶
自=
F
司
波浪传播到近岸,由于岛屿或其他障碍物影响,
波浪会发生折射和绕射.在一些相位平均的波浪模
型中已经考虑波浪的折射作用,可以计算披浪在深
水和浅水的生戚、耗散和破波相互作用
[l]
,但是这些
模型没有考虑波浪的绕射.有关波浪的绕射作用,以
往通常采用色散模型来计算,比如缓坡方程
[2J
和
Boussinesq
方程
[3].
而色散模型不能考虑或者只能
在有限的角度泡围内考虑破浪的生成、耗散和波波
相互作用.
第
3
代近岸技浪模型
(SWAN)
已成为河口海岸
波浪数值模拟和预报的研究热点.该模型以不规则
方向谱表示随机波浪,充分考虑了波浪的生戚、起散
及不同尺度波浪的相互作用,所描述的波浪更接
收稿日期:
2008-04-24.
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(40776007).
作者简介:张齐焰
0983-)
,男,硕士研究生,研究方向为闭口海岸数值模拟.
势通信作者