1.2　确定性联合模拟方法

本书在介绍波浪数学模型与物理模型确定性联合模拟方法的应用中，考虑到数学模型的准确性及计算的耗费，选取丹麦DHI开发的MIKE 21 BW数值模型（模型简介参见附录A及Madsen和Sørensen的文献[6]）用于远区的数值波浪计算。该模型属于Boussinesq方程模型。它是目前波浪数学模型中世界范围内应用最多、最广的商业模型之一。波浪数学模型及物理模型之间的数据传递是基于确定性联合模拟方法，将造波板处数学模型的包括时间、空间的详细波浪信息传递至物理模型。推板式造波机及其具有主动式吸收的控制系统提供了波浪数学模型及物理模型间的接口。该确定性联合模拟方法实现了单一方向的联合，即波浪从数学模拟区域传递至物理模型区域，没有考虑物理模型中被造波板吸收的反射波对数学模型的反馈。物理模型试验在丹麦DHI水力实验室的波浪水槽及波浪水池中完成。水槽及水池中的二维及三维推板式造波机分别由主动式吸收造波控制系统DHI AWACS以及DHI 3D AWACS[45-47]进行控制，在生成波浪的同时可以实现主动式波浪吸收。将全色散线性造波理论和一般的非线性浅水波造波方法相结合的特定统一造波理论为波浪数学模型和物理模型之间的连接提供了确定性的连接方式。

在波浪物理模型实验进行期间，DHI（3D）AWACS的造波机控制系统能够提供三种不同的控制方式。第一种为定位模式（position mode），其控制信号为造波板运动位移的时间序列。该模式与常用的非线性波造波方法兼容，但不包含主动式波浪吸收。第二种为单信号模式（single mode）。该模式是一种传统的主动式波浪吸收方法，其控制信号为入射行进波的波面高程时间序列，其缺点是不适用于非线性波浪的生成。第三种方式为双信号模式（dual mode）[47]。该模式同时适用于非线性波浪造波和主动式吸收。主动式吸收是通过在非线性波浪造波之上的线性扰动来实现的。双信号模式的控制信号有两个，一个是造波板运动位移的时间序列，另一个是对应的运动造波板处的波面高程时间序列。这两种控制信号可通过特定统一造波理论计算获得。