论文摘要
南海岛屿众多,珊瑚岛礁便是其代表地形之一。珊瑚岛礁周围往往有长达百米的珊瑚礁坪,在礁坪上水深极浅,但礁坪之外水深会急剧下降至百米或上千米。当波浪从远海传至岛礁处时,巨大的水深落差会造成波浪的破碎与反射,此时波浪呈现很强的非线性。此外南海台风频繁,复杂的岛礁地形和气候环境造就了南海近岛礁复杂的波浪环境。为了给近岛礁工程提供合理的波浪参数,对岛礁地形下波浪环境的准确预报变得极为重要。WAVEWATCH-III模型（下文简称WW3）以其计算精度高、稳定性好等特点,被众多学者应用于大范围海域波浪场的模拟计算。但对于近岛礁等复杂地形下的波浪场,在考虑计算效益时,其网格尺寸相比岛礁尺寸较大,计算仍有一定的误差。因此为了更好地计算岛屿、复杂海岸线附近的波浪场,WW3模型引进了双重网格嵌套方法,对岛礁附近的网格进行细化,提升计算精度。为此,本文基于WW3模型的双重网格嵌套方法对南海波浪场进行计算。首先,以WRF模式构造的台风场作为输入场,应用WW3双重网格嵌套对1415号台风“海鸥”、1508号台风“鲸鱼”、1621号台风“莎莉嘉”产生的台风浪进行计算。结果与实测数据对比表明,WW3模拟的台风浪波高、波向与实测数据有较高的相关性。同时,本文应用谱能量分离方法对“海鸥”过境时的风浪场和涌浪场进行计算,并分析了测点处双峰谱的形成原因。随后,应用WW3双重网格嵌套计算了2014年至2018年南海海域的风生浪,结果与实测数据对比表明,两者相关性好,验证了WW3对南海长时间序列波浪场计算的准确性。然后,应用统计学方法对计算结果进行统计分析,发现三处测点处年平均波高在0.5m1m之间,周期以1s3s为主,常浪向介于ENE至NNE之间。最后,研究了南海海域年平均波高的季节分布特性,发现其平均波高分布与季节性季风气候有较大关系,受冬季东北季风影响下的南海平均波高为全年最大值,春季的南海平均波高为全年的最小值。在关注的西沙海域,年平均波高在0.5m1m,受季节变化影响小。本文对南海岛礁环境下波浪场的计算结果可为后续的工程建设提供参考。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 董进
导师: 邹丽
关键词: 台风浪,双峰谱,岛礁
来源: 大连理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 海洋学,水利水电工程
单位: 大连理工大学
分类号: P731.22
DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.003454
总页数: 96
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