波浪通過新月型淺灘引起之非線性變化

Abstract

本研究主要關注於新月型淺灘之發展，針對波浪通過新月型淺灘造成之波浪非線性效應所 引起之波場、波形變化進行探討。應用 TELEMAC-MASCARET 數值模式中求解三維 NavierStokes 方程式之非穩態 TELEMAC-3D 模組，模擬一平面造波水槽模擬規則波浪通過新月型淺 灘上方之非線性變化及相關聚波現象，並與前人水工試驗結果及線性波浪理論數值計算比較， 探討不同週期之波浪通過新月型淺灘因淺灘地形影響所引起之非線性現象造成的變化。 本次研究中發現，在不同週期條件下的波浪，水面波形會有不同的變化，週期較長之波浪 條件受淺灘地形影響較大，在靠近淺灘前緣水深較深之區域即可發現水面波形明顯變形，而週 期較短之波浪條件則要在靠近淺灘稜線水深較淺之位置才會發現水面波形之變化。相較於入射 波振幅，波浪振幅提高的幅度隨著週期越短則越小。長週期波浪由新月型淺灘引起之非線性較 強，其頻譜能量分散在不同主頻上，其水面波形狀態較複雜，而短週期波浪非線性較弱，能量 多集中在第一主頻上，其水面波形狀態則越接近線性。