Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giải pháp chính xác và giải pháp gần đúng của ứng suất bức xạ sóng cho sóng không bị vỡ
Tóm tắt
Ứng suất bức xạ sóng là lực thúc đẩy chính của các dòng chảy gần bờ do sóng gây ra. Nó có liên quan trực tiếp đến các đặc tính động lực học của dòng chảy gần bờ, liệu tính toán ứng suất bức xạ sóng có chính xác hay không. Sóng không đều có khả năng phản ứng với chuyển động sóng trong đại dương tốt hơn so với sóng đều. Do đó, việc tính toán ứng suất bức xạ dưới sóng không đều sẽ phản ánh tốt hơn lực thúc đẩy sóng trong dòng chảy gần bờ thực tế. Bài báo này trình bày các giải pháp chính xác và gần đúng cho ứng suất bức xạ sóng không đều và so sánh hai loại phương pháp tính toán. Trên cơ sở đó, kết quả thí nghiệm được sử dụng để xác minh thêm tính toán năng lượng sóng trong phương pháp tính gần đúng. Kết quả cho thấy phương pháp tính gần đúng ứng suất bức xạ sóng không đều có độ chính xác tốt trong điều kiện phổ hẹp, giúp tiết kiệm nhiều thời gian tính toán, từ đó cải thiện hiệu suất tính toán. Tuy nhiên, phương pháp tính chính xác có khả năng phản ánh chính xác hơn sự biến động của ứng suất bức xạ ở mỗi thời điểm và mỗi vị trí.
Từ khóa
#ứng suất bức xạ sóng #sóng không đều #dòng chảy gần bờ #phương pháp tính toán gần đúng #phương pháp tính toán chính xácTài liệu tham khảo
Bao Silin, Nishimura H. 2000. A new model for analyses of nearshore current. Haiyang Xuebao (in Chinese), 22(5): 115–123
Bowen A J. 1969. Rip currents: 1. Theoretical investigations. Journal of Geophysical Research, 74(23): 5467–5478, doi: https://doi.org/10.1029/JC074i023p05467
Cao Zude, Wang Guifen. 1993. A numerical model for sediment entrainment by wave and sediment transport by tidal current. Haiyang Xuebao (in Chinese), 15(1): 107–118
Feddersen F. 2004. Effect of wave directional spread on the radiation stress: comparing theory and observations. Coastal Engineering, 51(5–6): 473–481, doi: https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2004.05.008
Goda Y. 1999. A comparative review on the functional forms of directional wave spectrum. Coastal Engineering Journal, 41(1): 9900002
Hasselmann K, Barnett T P, Bouws E, et al. 1973. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the joint North Sea wave project (JONSWAP). In: Ergänzungsheft zur Deutschen Hydrographischen Zeitschrift. Hamburg: Deutsches Hydrographisches Institut
Li Mengguo, Shi Zhong, Li Wendan. 2006. A mathematical model for irregular multi-directional wave propagation incorporating multi-factors of transformation in the coastal waters: I. Setup of the model. Journal of Hydrodynamics (in Chinese), 21A(4): 444–450
Longuet-Higgins M S, Stewart R W. 1964. Radiation stresses in water waves; a physical discussion, with applications. Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts, 11(4): 529–562, doi: https://doi.org/10.1016/0011-7471(64)90001-4
Mellor G. 2011. Wave radiation stress. Ocean Dynamics, 61(5): 563–568, doi: https://doi.org/10.1007/s10236-010-0359-2
Shen Liangduo, Zou Zhili, Tang Zhibo, et al. 2016. Experimental study and numerical simulation of mean longshore current for mild slope. Journal of Ship Mechanics (in Chinese), 20(8): 973–982
Song Honglin, Kuang Cuiping, Wang Xiaohua, et al. 2020. Wave-current interactions during extreme weather conditions in southwest of Bohai Bay, Ocean Engineering, 216(12): 108068
Svendsen I A. 1984. Wave heights and set-up in a surf zone. Coastal Engineering, 8(4): 303–329, doi: https://doi.org/10.1016/0378-3839(84)90028-0
Tang Jun, Shen Yongming, Cui Lei, et al. 2008. Numerical simulation of random wave-induced near-shore currents. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics (in Chinese), 40(4): 455–463
Willmott C J. 1981. On the validation of models. Physical Geography, 2(2): 184–194, doi: https://doi.org/10.1080/02723646.1981.10642213
Xia Huayong, Xia Zongwan, Zhu Liangsheng. 2004. Vertical variation in radiation stress and wave-induced current. Coastal Engineering, 51(4): 309–321, doi: https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2004.03.003
Xia Meng, Mao Miaohua, Niu Qianru. 2020. Implementation and comparison of the recent three-dimensional radiation stress theory and vortex-force formalism in an unstructured-grid coastal circulation model. Estuarine Coastal and Shelf Science, 240(9): 106771
Yao Yu, Liu Yicheng, Chen Long, et al. 2020. Study on the wave-driven current around the surf zone over fringing reefs. Ocean Engineering, 198(5): 106968
Zheng Yonghong, Shen Yongming, Qiu Dahong. 2000. Calculation of wave radiation stresses connected with the parabolic mild-slope equation. Haiyang Xuebao (in Chinese), 22(6): 110–116
Zou Zhili. 2009. Coastal Hydrodynamics (in Chinese). Beijing: China Communications Press, 110–112