SWAN的功能与应用PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,SWAN,的功能与应用,闫志铎,1,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。,2,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,3,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,4,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,5,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,6,SWAN,的运行,（,1,）,INPUT,文件,（,3,）,swan.exe,应用程序,地形文件,风场文件（非静态时需要）,流场文件,（非静态时需要）,水位文件,（非静态时需要）,摩擦系数文件,（非静态时需要）,（,2,）数据输入文件,7,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 0001,8,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/m,3,Inrhog:,输出波能的单位是,m,2,（设置,0,，缺省），或者,J/m,2,（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,0.1,9,INPUT,文件的编写,_,缺省符号,Nautical:,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,0.8,Printf: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 4.01,10,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 TWOD,i,mensional,COORDINATES SPHErical,11,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,12,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 31,13,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。,14,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&NONSTATIONARY 19850101.000000 1 HR 19850102.120000,READINP WIND 1.wind.dat 3 0 1 0 FREE,15,INPUT,文件的编写,例：,BOUN SHAPE JONSWAP MEAN,BOUN SIDE S CON,STANT,PAR 4.51 8.29 270 2,16,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,FRICTION,17,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,OUT,PUT,19850101.000000 1 HR,18,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,19,20,