波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究的任务书.docx

波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究的任务书
任务书
研究题目：波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究
背景及意义：
海洋环境是人类社会中不可缺少的一部分，对其深入了解和保护至关重要。而海洋波浪是海洋环境中极为重要的一个组成部分，其不仅影响海洋生态系统，同时影响人类对海洋的使用。因此，对波浪在海床上传播的研究具有重要的理论和实际意义。
在海洋中，海床是波浪传播的重要途径之一。海床即海洋底部的地质形态和物质组成，它通常由多种沉积物组成，如沙子、石子和泥浆等。此外，海水和海床之间也存在着相互作用，包括波浪的渗透和反射等。因此，对波浪在三维局部渗透海床上传播的数值研究是一个非常重要的研究课题。
研究目的：
本研究旨在通过数值模拟的方式，探究波浪在三维局部渗透海床上传播的机理与规律，并揭示渗透对波浪传播的影响。该研究将为海洋工程建设，海洋环境保护等领域提供理论依据，有助于为相关行业提供技术支持和决策依据。
研究内容和方案：
1.波浪与海床的基本特征分析：对波浪和海床的特征参数进行分析和计算，包括波长、波速、波高等和海底地形、岸线形态、沉积物组成等，为后续的计算提供必要的参数支持。
2.数值模拟方法的选择：基于已有的数值计算方法，本研究将选择适合模拟波浪在三维局部渗透海床上传播的数值模拟方法，并验证其模拟效果。
3.数值模拟方案的设计：结合海底地形和波浪谱等条件，设计数值模拟方案，包括数值模型的初始场设定、波浪传播时空分布的计算、海床渗透及波浪与海床间相互作用的模拟等。同时，需要考虑模拟中涉及的参数的灵敏度，进行相应的分析和计算。
4.数值模拟结果分析：通过分析模拟结果，揭示波浪在三维局部渗透海床上传播的规律和机理。
5.研究成果的撰写与发布：将研究成果撰写为论文，并通过期刊、会议等途径发布和交流，以便于同行学者的交流和沟通。
研究经费的预算：
本研究所需经费为XXXX元，主要用于研究所需软硬件设备的购置、研究人员工资及研究机构的运转费用等。
研究期限：
本研究预计为期X年，具体时间根据实际研究进展情况确定。
研究成果的目标：
1.发表高水平学术论文X篇。
2.参加相关国际会议XX次，进行相关成果发表和交流。
3.取得专利X项。
4.培养X名本科生、X名硕士研究生和X名博士研究生，并在研究相关课题中给予他们有效的指导。
研究团队和分工：
本研究由X教授、X副教授主导，团队成员包括X博士后和X硕士研究生等。其中，主持人负责研究设计和方案制定，博士后和研究生负责数值计算和分析。同时，团队成员需要共同配合协调研究工作，共同完成研究目标。
参考文献：
1.Ward,G.(1983).DynamicEquationsforWavesonaNonuniformCurrent.JournalofPhysicalOceanography,13(6),839-855.
2.Zhang,J.,&Ding,P.(2018).Newmethodforthegenerationofthree-dimensionalrandomoceanwavesfornumericalsimulations.OceanEngineering,168,312-323.
3.Li,X.Q.,&Wang,S.M.(2010).Thenumericalsimulationofwave-currentbottomboundarylayerbyVOFmethodbasedonopenFOAM.PhysicsofFluids,22(7),076602.
4.Bühler,O.,&Holmes-Cerfon,M.(2019).Anumericalstudyoftheinteractionsbetweenwavesandmultipleporousbreakwaters.JournalofFluidMechanics,876,515-546.