SWAN的功能與應(yīng)用閆志鐸1精選2021版課件簡(jiǎn)介（1）SWAN是SimulatingWAvesNearshore的縮寫(xiě)，屬于第三代淺海海浪數(shù)值模擬軟件，由荷蘭Delft大學(xué)土木工程系開(kāi)發(fā)并維護(hù)。（2）SWAN模式基于Euler近似的作用量譜平衡方程，采用線(xiàn)性隨機(jī)表面重力波理論（包含流的作用）。（3）主要功能是通過(guò)地形，風(fēng)場(chǎng)和流場(chǎng)等文件的輸入來(lái)獲取沿海，胡泊或河口的波浪參數(shù)。2精選2021版課件SWAN模式可以模擬的過(guò)程波浪的傳播過(guò)程：（1）由流和非平穩(wěn)的水深變化引起的折射（2）由水底和流的變化引起的淺化（3）逆流傳播時(shí)的阻礙和反射（4）波浪在幾何空間的傳播（5）次網(wǎng)格障礙物對(duì)波浪的阻礙和波浪通過(guò)次網(wǎng)格障礙物的傳播（6）波生增水3精選2021版課件波浪的產(chǎn)生和耗散：（1）風(fēng)輸入（2）白冠破碎（3）水深變淺引起的破碎（4）水底摩擦（5）三波相互作用（6）四波相互作用SWAN模式可以模擬的過(guò)程4精選2021版課件SWAN控制方程時(shí)間上的局地變化空間中的傳播能量源項(xiàng)流和變化的水深引起的頻移流和變化的水深引起的折射和變淺作用5精選2021版課件波浪源項(xiàng)---物理過(guò)程風(fēng)能輸入項(xiàng)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變淺引起的波浪破碎6精選2021版課件SWAN的運(yùn)行（1）INPUT文件

（3）swan.exe應(yīng)用程序地形文件風(fēng)場(chǎng)文件（非靜態(tài)時(shí)需要）流場(chǎng)文件（非靜態(tài)時(shí)需要）水位文件（非靜態(tài)時(shí)需要）摩擦系數(shù)文件（非靜態(tài)時(shí)需要）（2）數(shù)據(jù)輸入文件7精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)name：此次計(jì)算過(guò)程的名字，最長(zhǎng)16個(gè)字符。nr：同一‘name’下計(jì)算的編號(hào)，最長(zhǎng)4個(gè)字符。title：為了方便，在輸出時(shí)出現(xiàn)的字符串，可省略。最長(zhǎng)72個(gè)字符例：PROJECT'HUANGHAI''0001'8精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)Level:疊加到水深上的水位，缺省為0。Nor:北向的角度，缺省為90°Depmin:最小水深，缺省0.05mMaxmes:計(jì)算過(guò)程中最多報(bào)錯(cuò)信息個(gè)數(shù)，缺省200Maxerr:計(jì)算開(kāi)始前診斷最多出錯(cuò)個(gè)數(shù)，缺省1Grav:重力加速度9.81Rho:海水密度1025kg/m3Inrhog:輸出波能的單位是m2（設(shè)置0，缺?。?，或者J/m2（設(shè)置1）Hsrerr:設(shè)置邊界條件后，計(jì)算得到的模擬值與強(qiáng)加值相差hsrerr，報(bào)警，缺省0.19精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)_>缺省符號(hào)Nautical:航海坐標(biāo)Cartesian:數(shù)學(xué)坐標(biāo)Pwtail:最大高頻頻率Froudmax:最大弗勞德數(shù),U為流速，d為水深。缺省0.8Printf:PRINT文件用，缺省4，6為屏幕輸出Prtest:testout文件用，缺省4，6為屏幕輸出，用于診斷錯(cuò)誤例：SETLEVEL4.0110精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)CCM:centralconformalMercator中心墨卡托投影QC:笛卡爾投影法REPeating：波浪能在一個(gè)區(qū)域從一邊出去，又從另一邊進(jìn)來(lái)，好像在我自我重復(fù)。例：MODENONSTATIONARYTWODimensionalCOORDINATESSPHErical11精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)Xpc:x軸初始格點(diǎn)，航海坐標(biāo)為初始經(jīng)度，笛卡爾缺省為0.0ypc:y軸初始格點(diǎn)，航海坐標(biāo)為初始緯度，笛卡爾缺省為0.0Alpc：x正軸方向，笛卡爾缺省為0Xlenc:x方向計(jì)算長(zhǎng)度Ylenc:Y方向計(jì)算長(zhǎng)度Mxc:x方向計(jì)算網(wǎng)格數(shù)Myc:y方向計(jì)算網(wǎng)格數(shù)12精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)CIRCLE:整個(gè)波譜方向，0-360°SECtor:有限波譜方向Mdc:將0-360°分為mdc等份Flow:最小截?cái)囝l率Fhigh:最大截?cái)囝l率Msc:與頻率相關(guān)的系數(shù)例：CGRID119.032.00.07.08.08496CIRCLE240.0543113精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)fac:單位換算系數(shù)?！甪name1’輸入文件名。Idla:地形排列方式，缺省1。nhedf：文件開(kāi)始的標(biāo)題行數(shù)。nhedt:每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)開(kāi)始的標(biāo)題行數(shù)，缺省0。nhedc:每個(gè)分量開(kāi)始的標(biāo)題行數(shù)，缺省0。Free：自由格式。Format：固定格式。Unformatted:二進(jìn)制格式。14精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)例：INPGRIDBOTTOM119.032.00.084960.0833330.083333READINPBOTTOM1.'huanghai.bot'30FREEINPGRIDWIND117.41666731.750.01101100.0833330.083333&NONSTATIONARY19850101.0000001HR19850102.120000READINPWIND1.'wind.dat'3010FREE15精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)例：BOUNSHAPEJONSWAPMEANBOUNSIDESCONSTANTPAR4.518.29270216精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)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：INITIALPAR4.518.292702GEN3TRIADFRICTION17精選2021版課件INPUT文件的編寫(xiě)FRAME：定義輸出網(wǎng)格點(diǎn)。當(dāng)輸出全部計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)時(shí)，也可用GROUP。OUTPut：定義輸出文件格式。BLOCK：輸出波浪參數(shù)到文件。例：FRAME'hs1'119.032.00.07.08.08496OUTPUTOPTIONBLOCK885BLOCK'hs1'HEADER'HS.OUT'LAY-OUT1HSIGNOUTPUT19850101.0000001HR1