深化Green-Naghdi理论：二维Level III浅水波模拟与改进

Green-Naghdi理论研究 PART2.浅水波主要探讨了全非线性浅水波的数值模拟在海岸工程设计中的关键作用，以及Green-Naghdi理论（G-N理论）作为新型水波理论在该领域的应用潜力。国内关于G-N理论的研究相对较少，尽管传统的浅水波浪理论如Boussinesq理论存在局限性，不能精确满足自由面边界条件，而Chaplin的流函数理论也无法处理三维或不规则波。 Demirbilek和Webster的二维浅水LevelⅡ G-N限制理论是现有研究的基础，但其对流体质点速度的假设过于简化，忽略了实际中的复杂性。本文作者赵彬彬和段文洋对这一理论进行了拓展，发展到了LevelⅢ，并提供了LevelⅢ G-N限制理论的线性解析解，这在理论层面的提升显著。 此外，他们对LevelⅡ G-N非限制理论进行了深入探究，旨在改进理论的准确性。值得注意的是，他们使用了非线性造波边界条件来模拟单色波，这一创新方法使得模拟结果更加接近真实情况，取得了良好的效果。由于浅水G-N理论在二维问题中的实用性，该研究成果对于海岸工程的设计和模拟具有重要的实际意义。 总结来说，本研究填补了国内对Green-Naghdi理论在全非线性浅水波研究领域的空白，通过理论的发展和改进，提高了浅水波数值模拟的精度和适用范围，为海岸工程的稳定性和安全性提供了更为科学的理论支持。