【摘要】： 我國(guó)是世界上風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生最頻繁且所受影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一,風(fēng)暴潮給我國(guó)國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來重大的損失。對(duì)風(fēng)暴潮的發(fā)生、發(fā)展和衰亡等內(nèi)在物理機(jī)制的研究,探討潮災(zāi)的發(fā)生規(guī)律,特別是通過對(duì)風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)方法的研究,及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)其做出預(yù)報(bào),把傷亡和損失減少到最低程度,對(duì)中國(guó)和世界上所有的國(guó)家都具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。 本文由N-S方程開始,系統(tǒng)的推導(dǎo)了二維非恒定流方程,并以此為基礎(chǔ)建立了兩個(gè)數(shù)學(xué)模型,即平面二維潮流模型和平面二維溫帶風(fēng)暴潮漫灘數(shù)學(xué)模型。在模擬風(fēng)暴潮時(shí),采用有限差分法思想,應(yīng)用ADI(Alternating Direction Implicit Method)格式對(duì)平面二維風(fēng)暴潮方程進(jìn)行離散和求解。在模擬風(fēng)暴潮漫灘時(shí)采用有限體積思想中的無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格法,對(duì)二維非恒定流方程進(jìn)行了離散和求解。將這二者銜接起來的二維溫帶風(fēng)暴潮漫灘數(shù)學(xué)模型,可以模擬預(yù)報(bào)風(fēng)暴潮增水過程,并同時(shí)計(jì)算漫灘過程和淹沒范圍。 本文首先將二維潮流模型應(yīng)用于渤海及黃海北部海區(qū),模擬了該范圍內(nèi)的潮流場(chǎng)并獲得計(jì)算風(fēng)暴潮漫灘時(shí)所需的水邊界條件。然后將二維風(fēng)暴潮漫灘模型應(yīng)用于渤海灣,針對(duì)于渤海海域2003年10月11-12日發(fā)生的特大溫帶風(fēng)暴潮增水個(gè)例進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并根據(jù)現(xiàn)有岸上地形資料模擬了該次風(fēng)暴潮漫灘過程。 通過上面模型的模擬計(jì)算,可以得到風(fēng)暴潮發(fā)生的時(shí)間、過程、增水位、漫灘過程、淹水區(qū)域等重要信息,為渤海灣沿岸地區(qū)的風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù),這對(duì)于確定整體防潮減災(zāi)措施,制定抵御風(fēng)暴潮侵襲的方案都具有重要的實(shí)用意義。
【圖文】：

xy(xpz(vw)y(vv)x(uv)xyyy11 + + + = + + ττρρg ρ域，，往往還需要考慮地球自轉(zhuǎn)引起的柯氏力，即在端分別加上fv， Ffuby= 為柯氏（Coriolis）系數(shù)，f =2ωsin ，ω 為地球自rad /s， 為緯度。深平均的二維流動(dòng)的基本方程[39][40]如圖 2-2 所示。

圖 3-1 坐標(biāo)系示意圖下，二維風(fēng)暴潮數(shù)學(xué)模型的基本方程為hv0yhu+= ++[(ξ )][(ξ)]01222 =+++ + +x,sτ(ξh)CρHguuvxξfvgyuvxu01222 =+++ ++ +y,sτ(ξh)CρHgvuvyξfugyvvxv水位， H = h+ξ，h為水深； f 為柯氏系數(shù)；g x 和 y 方向的海面風(fēng)應(yīng)力；C是謝才系數(shù)，根據(jù)，其中 h 是計(jì)算格點(diǎn)圍點(diǎn)的水深平均值，n 是粗糙
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：P731.23

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 宋雙霞;三維風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào)模型的研究及應(yīng)用[D];天津大學(xué);2010年

2 于亮;考慮波流耦合作用的渤海灣風(fēng)暴潮三維數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2670663