离岸流灾害水动力学过程的数值模拟研究

作     者：田海平 陈雷 王维 辛立彪 Tian Haiping;Chen Lei;Wang Wei;Xin Libiao

作者机构：太原理工大学力学国家级实验教学示范中心山西太原030024 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129 

出 版 物：《海洋学报》 (Acta Oceanologica Sinica)

年 卷 期：2021年第43卷第12期

页      面：92-101页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家自然科学基金(11802195) 山西省应用基础研究项目青年科技研究项目(201801D221027) 太原理工大学教学改革项目(TLJ2021066,TLJ2019072) 

主　　题：离岸流 数值模拟 二阶Stokes波 三维流场 沙坝海滩 

摘      要：离岸流是近岸流的重要组成部分,当波浪受到特殊海滩地形的影响,会形成一股沿着离岸方向运动的高速水流,能够迅速将人带离海岸,对海滨安全造成威胁。为了深入探究离岸流的形成机理及水动力学特性,本文基于二阶Stokes波浪理论,采用了更为光滑的变截面沙坝模型,通过流体体积法捕捉自由液面,对离岸流进行三维数值模拟探究。本文重点分析了离岸流产生时流场的瞬时速度、时均速度、压强等不同参量的分布规律,结果显示在沙坝和海岸线之间,有一对方向相反的水循环体系;对比不同流层离岸流的速度,了解到波浪与离岸流的耦合作用;并探究了入射波波高对离岸流强度及分布区域的影响,深化了对离岸流水动力学过程的认识。