【摘要】：本文基于FVCOM(An Unstructured Grid , Finite Volume Coastal Ocean Model )海洋數(shù)值模型,采用無結構化、可分辨率的不規(guī)則三角網(wǎng)格,在模擬過程中考慮了底摩擦、垂直混合、非線性等作用的影響。在σ坐標系統(tǒng)下,建立了包含獐子島附近海域的潮汐、潮流精細化的數(shù)值模型。本模型的研究區(qū)域包含了獐子島、長山群島、海洋島、大鹿島、石城島等眾多島嶼,且岸線比較復雜,有眾多的海灣。水平分辨率由靠近開邊界的1800m到近岸島嶼的300m均勻變化,垂直方向為6個等間隔的σ層;開邊界選取了M_2、S_2、N_2、O_1、K_1、和P_1六個主要分潮預報水位驅動。模型模擬結果與實測站的實測潮汐調和常數(shù)進行了對比驗證,得出M_2、S_2、O_1、和K_1四個主要分潮振幅絕對平均誤差分別為5.16 cm、2.64 cm、1.36 cm、1.40 cm,遲角的絕對平均誤差分別為1.62°、2.11°、1.93°、4.09°。對潮流的驗證本文選取四個站位的連續(xù)觀察資料進行對比驗證,,將模擬結果插值到觀測站點上進行分析對比,經(jīng)驗證表明計算結果與實測結果符合良好,模擬結果令人滿意,可以用于大連獐子島附近海域潮汐、潮流分布特征的分析與研究。 依據(jù)計算結果繪制了M_2、S_2、O_1、和K_1分潮的同潮圖和潮流橢圓圖,在同潮圖和潮流橢圓圖的基礎上,對該海域潮汐潮流特征進行了較系統(tǒng)分析。該海域的模型精細化結果表明,獐子島附近海域的潮汐主要以規(guī)則半日潮為主,規(guī)則半日潮性質占主要地位;本文模擬海域的潮流類型有旋轉流和往復流兩種形態(tài),水平潮流多為旋轉流,旋轉方向大部分為逆時針;近岸海區(qū)和水道之間多為往復流,在大鹿島以南海域也存在一往復流的區(qū)域。在123.75°E以東存在一順時針旋轉的區(qū)域。由潮余流場的特點可看出,獐子島等各島嶼周圍均形成氣旋式的繞島流,流速一般位于8 cm/s～12 cm/s之間,離岸線較遠的外海區(qū)域余流較小,只有1 cm/s～2 cm/s。根據(jù)本文所得到的結論,可對整個獐子島海域的潮汐潮流特性有一個全面認識。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P731.23
【圖文】：

圖 1-1 FVCOM 模型網(wǎng)格示意圖·表示變量mH ,,,D,s,q,ql,A22ζ ω計算位置， 表示變量 u, v計算位置FVCOM 模式中為了更加準確地計算出海表面水位、流速、鹽度和溫度等數(shù)值數(shù)值計算是在三角形網(wǎng)格上特殊位置上進行的，其中ζ ，H ，D，S ，w， ，qql2，mK ，hK ，mA 和hA 的等數(shù)值需要在三角形節(jié)點上進行計算，u，v 等數(shù)需要在三角形中心點上進行計算。節(jié)點上的變量可通過與該點相連的三角形中和邊的中心的連線的凈通量進行計算，中心上的變量可通過該三角形三邊的凈量來計算。FVCOM 模式是利用 Fortran77 編程，它可在工作站或 pc 機上Fortran77 或者更高的版本運行。

圖 1-2 參考水深（H），海面水位(ξ )和地形高度（hB）的定義其中 Dmin代表底部粘性層的厚度，hB表示河口處地形高度，i jk , , 用來表示三角形的三個節(jié)點。FVCOM 在模擬過程中只考慮濕點三角形單元的邊界通量，而未考慮干點所在三角形單元的邊界通量，所以能夠確保模擬過程中體積的守恒性，使計算結果能更好的與實際結果相符。2 模型的配置與驗證2.1 模型配置2.1.1 計算海域和模型設置本文所選取的計算海區(qū)范圍為121.82°～124.1°E，38.5°～39.9°N。模

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 張衡,朱建榮,吳輝;東海黃海渤海8個主要分潮的數(shù)值模擬[J];華東師范大學學報(自然科學版);2005年03期

2 萬振文,喬方利,袁業(yè)立;渤、黃、東海三維潮波運動數(shù)值模擬[J];海洋與湖沼;1998年06期

3 方國洪;潮流垂直結構的基本特征——理論和觀測的比較[J];海洋科學;1984年03期

4 秦華鵬,倪晉仁,梁林;基于水動力學數(shù)學模型的海灣填海岸線選擇[J];水動力學研究與進展A輯;2002年01期

5 王凱,方國洪,馮士;渤海、黃海、東海M_2潮汐潮流的三維數(shù)值模擬[J];海洋學報(中文版);1999年04期

相關博士學位論文 前1條

1 李磊;渤黃東海潮波系統(tǒng)的有限元模擬[D];中國海洋大學;2003年

本文編號：2735962