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    188宝金博页面版: SWAN模型风能输入项的改进与验证

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    内容提示： !"#： !"#$%&’( )#*++,#!"""!!-%"#."!"#"/#"."收稿日期：.""-!!"!."基金项目：南京水利科学研究院基金 （01."-""2）作者简介：贾晓 （!-%2—） ， 男， 山东烟台人， 硕士研究生， 主要从事海浪数学模型研究#3456*7： )*68*69!-%2:!.’#;95$%&’ 模型风能输入项的改进与验证贾晓!， 潘军宁!， <6=>?= @*;76+A,.（!#南京水利科学研究院河流海岸研究所， 江苏 南京.#法罗大学科技工程学院， 丹麦 法罗群岛）.!"".-；摘要：为了分析第三代海浪数学模型— — —BCD@ 模型的风浪模拟能力， 分别计算了恒定风场和台风时变风场下的波浪场#恒定风场中假定不同的风速及风区长度， 通过比较 BCD@ 模型与 BE< ...

    文档格式：PDF | 页数：7 | 浏览次数：29 | 上传日期：2013-10-11 12:54:53 | 文档星级：
    !"#： !"#$%&’( )#*++,#!"""!!-%"#."!"#"/#"."收稿日期：.""-!!"!."基金项目：南京水利科学研究院基金 （01."-""2）作者简介：贾晓 （!-%2—） ， 男， 山东烟台人， 硕士研究生， 主要从事海浪数学模型研究#3456*7： )*68*69!-%2:!.’#;95$%&’ 模型风能输入项的改进与验证贾晓!， 潘军宁!， <6=>?= @*;76+A,.（!#南京水利科学研究院河流海岸研究所， 江苏 南京.#法罗大学科技工程学院， 丹麦 法罗群岛）.!"".-；摘要：为了分析第三代海浪数学模型— — —BCD@ 模型的风浪模拟能力， 分别计算了恒定风场和台风时变风场下的波浪场#恒定风场中假定不同的风速及风区长度， 通过比较 BCD@ 模型与 BE< 方法等经验风浪公式的计算结果， 得出 BCD@ 模型风浪模拟的适用范围#针对大风速下计算波高偏大的情况， 通过分析参考波速引起的输入风速变小及拖曳力系数饱和等因素， 提出了风能输入项的修正方法， 并采用同步观测的风、 浪资料对修正前后的计算结果进行了比较验证#结果表明， 在大风速情况下， 修正后的 BCD@ 模型的模拟波高更接近于经验公式结果及实测数据#在 BCD@ 模型风能输入项中引入参考波速引起输入风速减小及对拖曳力系数饱和因素的修正， 可以更好地模拟大风速下的波浪场#关键词：海浪模型； BCD@ 模型； 台风浪； 风能输入； 风场修正； 拖曳力系数中图分类号： F&$!文献标志码： D文章编号： !"""!!-%" （."!"） "/!"/%/!"&近海波浪是海岸及近海工程、 渔业养殖、 海岸带开发建设中需要考虑的主要动力因素#海浪预报对于沿海地区的安全及经济发展有着重要的意义， 故海浪数值模拟技术得到了广泛重视#!-/& 年， GA7;* 等［!］完成了基于二维谱传输方程的海浪数值模型的开发工作， 这是海浪数值预报的开创性工作#同年， FH*77*I+ 等［.!$］提出了共振机制和切流不稳定机制， 海浪的生成和成长理论取得了突破性的进展#." 世纪 ’" 年代， 在海浪预报原理趋于完善的基础上， 诞生了第 ! 代利用完整的能量平衡方程计算海浪谱的海浪数学模型#其后 $" 年间， 海浪数学模型经历了第 ! 代到第 $ 代的发展过程， 形成了以 CDE 模型［2］、 CDJ3CDKLM模型［/］为代表的第 $ 代海浪数学模型#其后， N*+ 等总结了第 $ 代海浪数学模型能量输入、 损耗、 传递的成果，对已有模型 （主要是 CDE 模型） 进行了改进， 提出了浅水波浪数值预报模型， 即 BCD@ （+*5?76O*,P Q6RA,A6=+H9=A） 模型［’］#BCD@ 模型采用与 CDE 模型相同的方程及源汇项， 在算法上进行了改进并且加入了额外的浅水控制项#BCD@ 模型对不同水深的适应性较好， 且较为全面地考虑了包括能量输入、 损耗和非线性相互作用等在内的一系列源汇项； 模型以不规则谱型的方向谱表示真实海浪的随机性特征， 模拟结果更接近真实海浪#BCD@ 模型采用动谱平衡方程描述风浪生成及其在近岸区的演化过程#<99*) 等［&!%］以波浪线性理论及荷兰、 德国的一些现场观测资料对 BCD@ 模型进行了验证， 表明 BCD@ 模型对复杂地形下的波浪模拟能力较好#BCD@ 模型自发布伊始， 即被广泛运用于波浪的模拟与计算#N*+ 等［-］在 BCD@ 模型之初， 即计算了 S6TAGA9=PA， M6=*,PR7*AO 等水域的风浪， 并对 BCD@ 模型进行了率定#其后， G9=56, 等［!"!!.］用 BCD@ 模型模拟了美国、 澳大利亚、 葡萄牙等地海岸的风浪过程#徐福敏等［!$!!2］用 BCD@ 模型计算了海安湾和渤海湾的风浪场#计算结果表明， 在中等风速条件下， BCD@ 模型计算结果与实测数据吻合较好#近年来， N9PA=+ 等［!/］采用 BUS 和 BVNWXF 数值计算方法， 大幅度减小了计算中的数值耗散， 使得 BCD@第 $% 卷第 / 期."!" 年 - 月河 海 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版 ）Y9?=,67 9Z M9H6* X,*RA=+*O1 （@6O?=67 B;*A,;A+）J97# $% @9# /BAI# ."!"

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