深海島礁水動力及三維計算模型研究

《深海島礁水動力及三維計算模型研究》是依託大連理工大學,由房克照擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：深海島礁水動力及三維計算模型研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：房克照

項目摘要

當前深海島礁工程和生態環境保護的步伐日益加快，亟需開展島礁水動力的研究以提供理論和技術支持。島礁地貌的特殊性導致島礁水動力異常複雜，傳統的用於海岸工程的研究方法和研究結果不能妥善解決深海島礁水動力問題。本項目通過數值計算與物理模型實驗相結合的方法研究深海島礁水動力運動特徵和產生機理。計算模型建立方面，在系統的理論分析和計算方法研究基礎上，建立適用於島礁水動力計算的三維非靜壓波浪模型。物理模型實驗方面，利用海岸和近海工程國家重點實驗室先進的設備儀器和技術，開展大粗糙度島礁海床上波浪傳播實驗。將大粗糙度海床處理為大孔隙多孔介質。通過物理模型實驗和數值計算，研究深海島礁主要水動力現象的空間分布、運動特徵和產生機理，明確島礁地形特徵尺度參數和海床粗糙度對水動力的影響機制，為島礁工程建設和生態環境保護提供理論支持和計算方法儲備。

結題摘要

島礁地貌的特殊性導致島礁海域的近岸水動力特徵與傳統海岸迥異，現有的研究方法和研究結果不能妥善解決深海島礁水動力問題。本項目通過數值計算與物理模型實驗相結合的方法研究深海島礁水動力運動特徵和產生機理。理論和數值模型方面，通過系統研究提出了新型多層Boussinesq水波理論、建立了數值模型並進行了廣泛的驗證，建立了三維非靜壓波浪傳播數值模型；開展了極端波浪在典型島礁海床剖面上傳播演化的物理模型試驗。通過數值模擬和物理模型實驗研究了波浪在典型島礁海床剖面上傳播演化的相關水動力特性。