沿海植被阻力系数校准的多面方法：对波高衰减的影响
流体动力学
2024-01-19 v1
摘要
准确预测植被引起的波高衰减对于设计有效且高效的自然和基于自然的洪水缓解、海岸线保护和沿海生态系统保护解决方案至关重要。这些预测的核心是植被阻力系数的估计。本研究对三种不同的阻力系数估计方法进行了全面评估：传统手动校准、使用最新元启发式优化算法的新颖应用进行校准，以及将已建立的经验整体阻力系数公式(Tanino and Nepf, 2008)集成到XBeach非静水波浪模型中。这些方法通过一系列涉及倾斜海滩上近岸植被的现有实验室实验进行了测试。本研究的一个关键创新是首次应用元启发式优化算法来校准阻力系数，这使得能够进行高效的自动搜索，以确定与测量值一致的最优值。我们发现优化算法快速收敛到精确的阻力系数，提高了准确性，并克服了手动校准可能费力且不一致的局限性。虽然集成的经验公式也表现出合理的性能，但优化方法体现了计算技术改变传统模型校准实践的潜力。比较这些策略提供了一个框架，可以根据确定植被阻力系数时的约束条件来确定最有效的方法。
引用
@article{arxiv.2401.09687,
title = {Multi-faceted Methodology for Coastal Vegetation Drag Coefficient Calibration: Implications for Wave Height Attenuation},
author = {Erfan Amini and Reza Marsooli and Mehdi Neshat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.09687},
year = {2024}
}