3.1 波浪场计算方法
2025年09月26日
3.1 波浪场计算方法
波浪计算采用SWAN模型,作为第三代浅水海浪模型,SWAN模型可以认为是第三代深水海浪模型的拓展模型。其基本控制方程与原理与WAM模型完全一致,且在深水域使用了相同的源项,包括风能输入、海浪成长、白帽耗散及四波相互作用;而在浅水域中,源项补充了包括底摩阻损耗、三波相互作用和水深引起的破碎等。SWAN模型的最大优势在于引入最新的源函数公式及计算方法,考虑较为全面且准确,其中风能输入的计算较为完善。
风是海浪的主要驱动因素,但是风-浪作用机理较为复杂,目前为止还没有完善的理论计算公式。在目前关于风能输入的研究中,主要根据Phillips共振理论和Miles切流不稳定理论采用相应的经验公式。
在第三代海浪模型——WAM模型的改进过程中,Janssen等引入的拟线性耦合的气海边界层假定,其考虑了风浪成长过程中海面粗糙度的增加过程。其后,Snyder等为第三代海浪模型引入了Miles—Phillips(切流不稳定—共振)机制使其更加合理。