一种保持非平凡稳态解用于预测海岸带波浪爬高的数值模型
数值分析
2022-10-05 v1 数值分析
摘要
本研究提出一种保持一类非平凡稳态解的数值模型，用于预测海岸区域的波浪传播与波浪爬高。该数值模型基于带由可变底地形和床面摩擦效应引起源项的 Saint-Venant 系统。所得非线性系统采用非结构三角网格上的 Godunov 型有限体积法求解。实施了一种特殊的分段线性解重构并配合修正技术，以保证方法精度与计算水深的 positivity。对摩擦项采用高效的半隐式技术以及对底地形采用良平衡格式，以精确保持静止稳态解。此外，我们证明该数值格式保持一类非平凡稳态解。为通过实验验证所提数值模型，我们首先展示其保持非平凡稳态解的能力，随后对若干实验室实验建模以预测倾斜海滩上的波浪爬高。数值模拟与实验室实验吻合良好，证实了所提数值模型在预测海岸带波浪传播方面的鲁棒性与准确性。
引用
@article{arxiv.2210.01499,
title = {A numerical model preserving nontrivial steady-state solutions for predicting waves run-up on coastal areas},
author = {H. Karjoun and A. Beljadid},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01499},
year = {2022}
}