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基于Boussinesq方程对潜堤消浪特性的初步研究
| 论文题名： | 基于Boussinesq方程对潜堤消浪特性的初步研究 |
| 关键词： | 有限差分法;Boussinesq方程;数学模型;潜堤;消浪特性 |
| 摘要： | 波浪传播与近岸区域时，由于地形以及水工建筑物的影响，将发生浅水变形、折射、绕射、反射、破碎以及能量耗散等波浪变形。本文以高阶非线性Boussinesq方程为控制方程，基于有限差分法建立高阶非线性Boussinesq方程数学模型，能够模拟近岸浅水中的波浪变形，并将模型应用于对潜堤消浪特性的研究。主要内容如下： 从质量守恒和势流理论出发，给出Boussinesq方程一般推导。并对原方程进行了扩展，加入了底模阻，波浪破碎因子和子网格湍流效应等扩展项。采用预测．校正格式对扩展方程进行离散和求解。引入的数值过滤法能有效地清除极小波长的谐波，保证了计算精度。 采用多组经典实验对模型进行验证，通过与实测数据的比较，本文使用的模型的计算结果具有足够的精度和良好实用性。本文还对多个方程的计算结果进行的比较分析。 本文以梯形断面的潜堤为研究对象，设计多组数学模型试验，考察规则波作用下潜堤的消波特性。在影响其消波特性的多个因素中，主要选取波陡(H/L)，相对堤项水深(|a/H|)，相对潜堤顶宽(B/H)作为重点研究对象。相对堤顶水深(|a/H|)对潜堤消浪起着决定性作用，较小的值对潜堤消浪作用显著；较大的潜堤顶宽和波陡值对消浪较好。并且于经验公式做了对比，计算结果表明，这种方法能对潜堤消浪特性进行较好的预测，可为模型试验或工程设计提供技术借鉴。 |
| 作者： | 王常男 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 严以新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河海大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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