SWAN的功能与应用.ppt

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1、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）

2、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，

3、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90Depmin:最小水深，缺省0.05mMaxmes:计算过程中最多报错信息个数，缺省200Maxerr:计算开始前诊断最多出错个数，缺省1Grav:重力加速度 9.81Rho:海水密度 1025kg/m3Inrhog: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,_ 缺省符号Nautic

4、al:航海坐标Cartesian:数学坐标Pwtail:最大高频频率Froudmax:最大弗劳德数,U为流速，d为水深。缺省0.8Printf:PRINT文件用，缺省4，6为屏幕输出Prtest:test out文件用，缺省4，6为屏幕输出，用于诊断错误,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 SPHErica

5、l,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0.0ypc:y轴初始格点，航海坐标为初始纬度，笛卡尔缺省为0.0Alpc：x正轴方向，笛卡尔缺省为0Xlenc: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，0-360SECtor: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

6、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 0.0

7、83333 0.083333&NONSTATIONARY 19850101.000000 1 HR 19850102.120000 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：指定初始值。GEN3：第三代模式。WCAPping：白冠破碎。TRIAD：三浪相互作用。FRICTION：底部摩擦。,例：INITIAL PAR 4.51 8.29 270 2 GEN3 TRIAD

8、FRICTION,INPUT文件的编写,FRAME：定义输出网格点。当输出全部计算网格点时，也可用GROUP。OUTPut：定义输出文件格式。BLOCK：输出波浪参数到文件。例：FRAME hs1 119.0 32.0 0.0 7.0 8.0 84 96 OUTPUT OPTION BLOCK 8 85 BLOCK hs1 HEADER HS.OUT LAY-OUT 1 HSIGN OUTPUT 19850101.000000 1 HR,INPUT文件的编写,COMPUTE：开始计算STOP：编写结束。此命令后的任何信息被忽略。例：COMPUTE 19850101.000000 20 MIN 19850102.120000 STOP,