Báo Cáo Một mô hình số cho vùng sóng vỡ trong đó bao gồm cả lớp biên đáy và vùng sóng leo

A BREAKING WAVES MODEL INCLUDING THE BOTTOM BOUNDARY LAYER AND THE SWASH ZONE

BẢN TÓM TẮT

​

Bài báo này trình bày một mô hình cho sóng vỡ, trong đó bao gồm cả lớp biên đáy và vùng sóng
leo. Mô hình dựa trên các phương trình dạng Reynolds của dòng chảy rối không nén được. Lời giải số
của mô hình được thiết lập trong một hệ thống lưới không đều nhằm thu được độ phân giải cao trong
vùng gần đáy biển, nơi có gradient vận tốc rất lớn do ảnh hưởng của tính nhớt của chất lỏng. Quá trình
chuyển động lên-xuống của sóng lan truyền trong vùng sóng leo cũng được nghiên cứu trong mô hình.
Các kết quả số của mô hình đã được kiểm chứng bằng số liệu thí nghiệm đối với vùng sóng vỡ, lớp
biên đáy và vùng sóng leo. Các so sánh cho thấy mô hình dự báo tốt các quá trình trong vùng sóng vỡ
và lớp biên đáy. Đối với vùng sóng leo, lời giải số cho kết quả về cao độ mặt nước hơi lớn hơn số liệu
thí nghiệm.

ABSTRACT

​

This paper presents a breaking waves model in which the wave boundary layer and the swash zone
are also included in the model domain. The model is based on the Reynolds equations for
incompressible turbulent flows. The numerical solution of the model is performed in a non-uniform
grids system so that high resolution can be obtained in the near-bottom area, where the velocity
gradients are very large due to viscous effect. The runup and rundown of progressive waves in the
swash zone are also investigated. Numerical results of the present model are verified by laboratory
data for the surf zone, the bottom boundary layer and the swash zone. The comparisons show that the
model works well for the surf zone and the bottom boundary layer. For the swash zone, the water
surface elevation is rather over-estimated by the numerical solution.