SWAN的功能与应用研究报告.pptxVIP

SWAN的功能与应用 闫志铎 简介 （1）SWAN是Simulating WAves Nearshore的缩写，属于第三代浅海海浪数值模拟软件，由荷兰Delft大学土木工程系开发并维护。 （2）SWAN模式基于Euler近似的作用量谱平衡方程，采用线性随机表面重力波理论（包含流的作用）。 （3）主要功能是通过地形，风场和流场等文件的输入来获取沿海，胡泊或河口的波浪参数。 SWAN模式可以模拟的过程 波浪的传播过程： （1）由流和非平稳的水深变化引起的折射 （2）由水底和流的变化引起的浅化 （3）逆流传播时的阻碍和反射 （4）波浪在几何空间的传播 （5）次网格障碍物对波浪的阻碍和波浪通过次网格障碍物的传播 （6）波生增水 波浪的产生和耗散： （1）风输入 （2）白冠破碎 （3）水深变浅引起的破碎 （4）水底摩擦 （5）三波相互作用 （6）四波相互作用 SWAN模式可以模拟的过程 SWAN控制方程 时间上的局地变化 空间中的传播 能量源项 流和变化的水深引起的频移 流和变化的水深引起的 折射和变浅作用 波浪源项---物理过程 风能输入项 三波相互作用 四波相互作用 白冠破碎 底摩擦引起的耗散 水深变浅引起的波浪破碎 SWAN的运行 （1）INPUT文件 （3）swan.exe 应用程序 INPUT文件的编写 name：此次计算过程的名字，最长 16个字符。 nr：同一‘name’下计算的编号，最长4个字符。 title：为了方便，在输出时出现的字符串，可省略。最长72个字符 例：PROJECT HUANGHAI 0001 INPUT文件的编写 Level : 叠加到水深上的水位，缺省为0。 Nor: 北向的角度，缺省为90° Depmin: 最小水深，缺省0.05m Maxmes: 计算过程中最多报错信息个数， 缺省200 Maxerr : 计算开始前诊断最多出错个数，缺省1 Grav: 重力加速度 9.81 Rho: 海水密度 1025kg/m3 Inrhog: 输出波能的单位是m2 （设置0，缺省），或者J/ m2 （设置1） Hsrerr: 设置边界条件后，计算得到的模拟值与强加值相差hsrerr，报警，缺省0.1 INPUT文件的编写 例：SET LEVEL 4.01 INPUT文件的编写 CCM: central conformal Mercator 中心墨卡托投影 QC : 笛卡尔投影法 REPeating：波浪能在一个区域从一边出去，又从另一边进来，好像在我自我重复。 例：MODE NONSTATIONARY TWODimensional COORDINATES SPHErical INPUT文件的编写 Xpc: x轴初始格点，航海坐标为初始经度，笛卡尔缺省为0.0 ypc: y轴初始格点，航海坐标为初始纬度，笛卡尔缺省为0.0 Alpc： x正轴方向，笛卡尔缺省为0 Xlenc: x方向计算长度 Ylenc: Y方向计算长度 Mxc: x方向计算网格数 Myc: y方向计算网格数 INPUT文件的编写 CIRCLE:整个波谱方向，0-360° SECtor: 有限波谱方向 Mdc: 将0-360°分为mdc等份 Flow: 最小截断频率 Fhigh: 最大截断频率 Msc: 与频率相关的系数 例：CGRID 119.0 32.0 0.0 7.0 8.0 84 96 CIRCLE 24 0.05 4 31 INPUT文件的编写 fac: 单位换算系数。 ‘fname1’ 输入文件名。 Idla: 地形排列方式，缺省1。 nhedf：文件开始的标题行数。 nhedt: 每个时间步长开始的标题行数，缺省0。 nhedc:每个分量开始的标题行数，缺省0。 Free：自由格式。 Format：固定格式。 Unformatted: 二进制格式。 INPUT文件的编写 例：INPGRID BOTTOM 119.0 32.0 0.0 84 96 0.083333 0.083333 READINP BOTTOM 1. huanghai.bot 3 0 FREE INPGRID WIND 117.416667 31.75 0.0 110 110 0.083333 0.083333 NONSTATIONARY000000 1 HR120000 READINP WIND 1. wind.dat 3 0 1 0 FREE INPUT文件的编写 例：BOUN SHAPE JONSWAP MEAN BOUN SIDE S CONSTANT PAR 4.51 8.29 270 2 INPUT文件的编写 INITial