SWAN新版本:改进波浪绕射模拟,提升近岸浪效应预测
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更新于2024-09-04
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波浪绕射的数值模拟研究是现代海洋工程和海岸线管理中的重要课题,特别是在处理近岸海域的波浪行为时显得尤为关键。这项研究由汤超超、时健和张蔚等人合作,他们针对SWAN模型进行了改进,特别关注了该模型在早期版本(40.51之前)在模拟波浪绕射效应方面的局限性。SWAN模型在此之前由于没有考虑波浪的绕射作用,对于那些绕射效果显著的近岸波浪,其预测结果可能存在偏差。
汤超超等人的工作集中在如何引入缓坡方程,这是一个用于描述波浪在非均匀地形中的传播特性的数学工具,它修正了波浪谱模型中的传播速度表达式。这种改进旨在提高模型在计算波浪绕射效应时的准确性和适用性,使得SWAN能够更好地模拟近岸复杂地形下波浪的浅水变形和绕射现象。
他们的研究采用了美国Delaware大学波浪水池实验的实测数据作为验证平台,通过四组不同的参数设置进行数值模拟。结果显示,改进后的SWAN模型与实测值的吻合度较高,这证明了模型在模拟近岸复杂环境下的表现有了显著提升。
值得注意的是,这项研究得到了多项基金项目的资助,包括高等学校博士学科点专项科研基金项目、国家自然科学基金青年项目以及中央高校基本科研业务非在专项。作者汤超超和冯向波分别在河口海岸及近海工程和极端海象模拟及近海水动力学领域有着深入的研究,并且冯向波还担任了论文的通信联系人,他的电子邮件地址可供读者进一步交流或获取更多研究资料。
关键词方面,研究强调了海岸工程、SWAN模型、数值模拟、绕射现象以及动谱平衡方程的重要性,这些都是理解与应用改进后SWAN模型的关键概念。这篇论文为提升近岸波浪绕射的数值模拟提供了新的方法和技术支持,对于海洋工程设计、防波堤建设以及海洋灾害预警等领域具有实际意义。
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