SWAN风浪成长模型在近海设计波浪要素推算中的应用

根据黄、渤海区20 a中最大风速对应的风场过程,利用SWAN模型模拟风浪的成长过程,利用针对模型推算所得的烟台芝罘岛附近海域的系列波浪要素,进行P-III型曲线的拟合分析,得到不同重现期条件下的特征波浪要素。模型计算过程中,只需对美国NCEP和欧洲ECMWF风场后报资料进行简单校正,据此通过SWAN模型推算的特征波浪要素值就可与根据芝罘岛海洋环境监测站现场观测资料推断的波浪要素值基本一致。     

外海深水波要素确定方法比较

在海(近)岸工程中,确定外海深水波要素是一项重要的基础工作.通过3个实例,采用近岸测波站测波资料方法、<海港水文规范>的天气图方法、风场浪场模拟方法对外海深水设计波要素进行了推算,比较了推算结果的差异.研究结果表明,采用近岸测波站测波资料方法与其它两种方法的结果无论是强浪向还是渡高都有明显差异.近岸测渡站测波资料方法有一定的局限性,天气图方法受人为因素影响比较大,风场浪场模拟方法比较复杂,但相对可信.鉴于深水波要素很重要,有必要使用不同方法进行推算,建议使用风场浪场模拟方法.     

SWAN波浪模型在黄河三角洲海域的应用

为了能够在我国的黄河三角洲海域更好地应用考虑绕射作用的最新版本40.51的SWAN(Stimulating Wave Nearshore)模型,将适用于我国海域特点的文氏谱加入到该模型中,并且利用大连理工大学港口、海岸及国家重点实验室所作的波浪在双突堤传播变形的实验数据以及没有考虑绕射作用的SWAN以前版本的模型在黄河三角洲的数值模拟结果分别进行了验证和分析。结果表明:该模型的数值结果与实验数据趋势基本吻合;在波影区,波高与以前的SWAN模型相比平均高出0.1～0.3 m不等。     

江苏沿海滩涂围垦对近岸波浪场的影响

采用当前较先进的第3代海浪模式SWAN,根据江苏沿海滩涂围垦规划(2010—2020年),分别模拟了围垦前后夏季、冬季及台风期间的波浪场,并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行验证,分析江苏沿海滩涂围垦对江苏近岸波浪场的影响。江苏沿海滩涂围垦规划工程实施后,江苏北部沿海规划围垦区波高及周期变化较小,而南部规划围垦区海域波高及周期变化较大,但影响幅度有限,数量级较小。     

江苏沿海实测波浪谱在SWAN中的应用

采用CCMP提供的寒潮大风天气风场数据,分别运用实测波浪谱和JONSWAP谱的SWAN模型对江苏沿海北部波浪场进行模拟,发现采用实测谱的计算结果与实测值更接近,模拟出的波高随时间变化过程更吻合。应用实测谱对工程区域进行波浪场推算,得到了合理的结果。     

基于WRF-SWAN模式的韦帕台风波浪场模拟

为获取更为准确的台风过程波浪模拟结果,将中尺度大气模式WRFD海面以上10 m处风速资料作为驱动风场提供给第三代海浪模式SWAN进行波浪计算,模拟了0713号"韦帕"台风的波浪场过程。模拟和实测资料比较结果表明WRF模式能较好地模拟韦帕台风过程,给SWAN模型提供高精度风场资料,WRF-SWAN模式能够较好模拟韦帕台风过程中海浪的演化和传播。     

舟山海域台风浪数值模拟

为提高台风浪模拟的精度,将Holland台风风场模型与CCMP背景风场相叠加,构造合成风场来驱动SWAN模型。运用Jason-2卫星数据进行验证,比较了不同的最大风速半径计算公式和Holland B参数组合构造出的合成风场对模拟结果影响。选取最优组合,运用自嵌套,模拟了台风"米雷"通过舟山海域的波浪场。结果表明舟山群岛对台风浪的阻挡效果明显,台风期间舟山东部海域波高大、周期长且涌浪影响明显,西部海域波高较小且以风浪影响为主。     

基于台风浪后报模型的外海重现期波浪要素分析

选用Jelesnianski(1965)热带气旋经验风场模式模拟台风场,采用基于动谱平衡方程的SWAN模型模拟台风浪,对1951—2010年我国东南沿海可能产生较大影响的台风浪进行了推算。在良好的风、浪验证基础上,基于台风浪数值后报结果,将波高数据进行回归分析,通过对广东沿海外海波要素计算结果与实测资料对比,结果表明两者吻合良好,可为海区内工程提供较好的参考。     

通州湾区域用海对近岸波浪场的影响

采用CCMP背景风场与Holland梯度风场模型叠加构建新的SWAN驱动风场,对台风"梅花"期间东中国海的波浪场进行数值模拟,并结合卫星数据进行验证,讨论了拖曳力系数饱和值的最适选取,以给小范围提供最佳波谱边界。运用SWAN自嵌套进行小范围数值模拟研究,结合波浪测站实测数据进行对比,对区域用海后保留通道的两种方案进行对比分析。结果表明,台风期间保留西通道较东通道有效波高更小,所取特征站位平均减幅0.10m,最大降幅达0.25m。     

Hybridation of generation propagation models and SPH model to study severe sea states in Galician Coast

The Atlantic and Cantabrian coasts of the Iberian Peninsula suffer the periodic passage of storms which give rise to severe sea states. Standard generation- propagation models (WAM, WAVEWATCH, SWAN) are commonly used for operational oceanography purposes with satisfactory results both in the open ocean and in near shore areas but they do not provide information about the possibility of flooding in coastal areas. A 2D HV version of SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) model is considered to propagate the signal provided by generation- propagation models to the coast and to analyze the nature of coastal structures overtopping as a tool to create maps of risk. SPH is shown to provide valuable information about overtopping (maximum water height and water velocity) under the stormy conditions suffered by the Galician coast on February 17, 2006.