基于Boussinesq方程對(duì)潛堤消浪特性的初步研究.pdf

1、波浪傳播與近岸區(qū)域時(shí)，由于地形以及水工建筑物的影響，將發(fā)生淺水變形、折射、繞射、反射、破碎以及能量耗散等波浪變形。本文以高階非線性Boussinesq方程為控制方程，基于有限差分法建立高階非線性Boussinesq方程數(shù)學(xué)模型，能夠模擬近岸淺水中的波浪變形，并將模型應(yīng)用于對(duì)潛堤消浪特性的研究。主要內(nèi)容如下： 從質(zhì)量守恒和勢(shì)流理論出發(fā)，給出Boussinesq方程一般推導(dǎo)。并對(duì)原方程進(jìn)行了擴(kuò)展，加入了底模阻，波浪破碎因子和子網(wǎng)格湍

2、流效應(yīng)等擴(kuò)展項(xiàng)。采用預(yù)測(cè)．校正格式對(duì)擴(kuò)展方程進(jìn)行離散和求解。引入的數(shù)值過(guò)濾法能有效地清除極小波長(zhǎng)的諧波，保證了計(jì)算精度。 采用多組經(jīng)典實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比較，本文使用的模型的計(jì)算結(jié)果具有足夠的精度和良好實(shí)用性。本文還對(duì)多個(gè)方程的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行的比較分析。 本文以梯形斷面的潛堤為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)多組數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)，考察規(guī)則波作用下潛堤的消波特性。在影響其消波特性的多個(gè)因素中，主要選取波陡(H/L)，相對(duì)堤項(xiàng)水深