第三十一卷 第四期 - 2017年三月三日 PDF
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斜坡底床之波波交互作用
陳陽益1,2,3,4*、楊炳達1,4
1 國立成功大學水工試驗所
2 國立中山大學海洋環境及工程學系
3 國立成功大學水利及海洋工程學系
4 國立成功大學國際波動力學中心
 
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人針對非等深中長、短波或波流交互作用的解析探究,至今仍甚少,且多無法有效地呈現底床坡度效應於其解析結果中;因此,沿著斜坡底床向岸前進時,就無法很適切地描述出其流場隨時空連續演變至碎波的整個過程。基此,為能更貼近真實地描述海岸波動現象,本研究將延續之前針對單一波列傳遞於緩坡底床之研究成果,進一步地考慮潮汐長波的影響,以較完整地考量底床坡度效應之優點,來彌補些前人研究之遺漏。本研究先釐清問題本質,建立Eulerian方式的數學解析模式,最後求算流場解至O(ε1mε2nαp ) 階解,m+n+p= 3。

本文針對短波週波率受長波影響的調變特性進行分析,發現其與等水深狀況不同,底床坡度效應亦會有所影響,其中以回流造成的影響最大。這些調變特性會隨水深變淺而增強,長波的波長愈長,影響也愈大。再藉由兩波交會後的自由表水位分析,可發現位相差會對其結果造成明顯影響;透過取捨不同的階量,比較其水位變化的差異,可釐清各種效應的影響。最後再將本研究所進行的試驗結果與理論解析作一比較,結果顯示在淺水處,長波的波長愈長或波高愈高,理論解析與試驗結果的偏差愈大,蓋因此時已有碎波發生,而本研究解析並未包含碎波效應所致。
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