常見的模式如下

• 抛物線型緩坡方程式
• Helmholtz方程
• 橢圓型緩坡方程式
• Boussinesq方程式

其中緩坡方程模式或是Boussinesq方程模式，基本上皆為水深積分模式。緩坡方程為假設速度勢沿水深方向呈雙曲線餘弦(hyperbolic cosine)函數變化亦即符合線性波的理論。至於Boussinesq方程則是假設速度勢沿水深方向呈二次曲線型式分布，較符合淺水波理論的型式，由於評估的問題靠近海岸屬淺水區域，故選擇Boussinesq方程模式進行波場模擬分析。

Boussinesq(1967)基於波浪引起之水體流速在水深方向為均勻分布之假設，推導得所謂古典型式(classical form)之Boussinesq方程。均勻流速之假設只有波浪在淺水區時才能較吻合，因此該波浪方程僅適用於淺水區，如為滿足相位速度與線性理論差異小於5%之條件，則古典Boussinesq方程僅能應用於水深波長比小於0.2範圍。Nwogu(1993)假設波動流速沿水深方向呈二次曲線分布，推導得到一組以水深 處之流速為代表性流速之Boussinesq方程組，其改善古典Boussinesq方程的頻散(dispersion)特性，達到水深波長比0.5時，相位速度與線性理論差異2％的要求，然該方程組的一個假設：波高水深比為微小量，限制其在接近碎波時預測的精確度。因此Wei et al,(1995)進一步推導出完全非線性Boussinesq方程式，改善近碎波時模式的預測精度。Nwogu(1996)以完全非線性Boussinesq方程為基礎。發展出一套波場模式，本團隊以該模式進行模擬分析。

由實測波浪分析結果顯示風浪與長浪由外海傳到港內的特性呈現明顯差異，因此分別針對風浪與長浪進行模擬分析。另外，亦可考慮現況與防波堤續建後的情況進行模擬分析。根據外海波浪量測結果，分析得到入射波浪總能量中風浪與長浪所佔的比重，進而選定入射之風浪條件如表1。各條件下模擬得到港內波高之分布如圖1～圖6。 圖7為現況量測與模擬結果之比較，實際量測的資料點因各種入射波浪條件差異散佈範圍大，其分布趨勢(圖中實線)約略可由模擬結果得到合理再現。可見模擬結果具相當可信度。由於現況對風浪已具有良好的防護成效，因此未再針對防波堤續建後情況進行波場模擬分析。

模擬風浪入射條件

入射風浪條件港內波高, H(m)
Case	Hototal(m)	Howind(m)	Towind(s)	q(o)
R1	1.0	0.998	7.03	225
R2	2.0	1.994	8.33	225
R3	3.0	2.990	9.12	225
R4	4.0	3.986	9.91	225
R5	5.0	4.982	10.70	225
R6	6.0	5.978	11.48	225

風浪模擬入射條件為Ho=0.998m, To=7.03s, θ=225o港內波高分布圖

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風浪模擬入射條件為Ho=1.994m, To=8.33s, θ=225o港內波高分布圖

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風浪模擬入射條件為Ho=2.990m, To=9.12s, θ=225o港內波高分布圖

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風浪模擬入射條件為Ho=3.986m, To=9.91s, θ=225o港內波高分布圖

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風浪模擬入射條件為Ho=4.982m, To=10.70s, θ=225o港內波高分布圖

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風浪模擬入射條件為Ho=5.987m, To=11.48s, θ=225o港內波高分布圖

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港內模擬風浪波高與實測風浪波高比較