由于人類在對淺海資源進行開發(fā)和利用的過程中缺乏合理的規(guī)劃和措施，導致淺海環(huán)境遭到了不同程度的污染和破壞，各種生態(tài)災害的頻繁爆發(fā)已經(jīng)對淺海生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成了一定的沖擊，同時也對人類社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了相當大的阻礙。由于污染物在淺海的長期運移過程取決于該海域內(nèi)的環(huán)流狀況，因此對于淺海環(huán)流的研究無疑成為解決淺海環(huán)境問題的基礎。本文利用深度平均的二維潮波數(shù)值模型，依據(jù)粒子追蹤法對模型海灣內(nèi)由M2分潮誘生的拉格朗日余速度進行計算，通過對基于不同余速度的粒子重追蹤結(jié)果進行比較，證明了只有拉格朗日余速度能夠真實反映物質(zhì)的長期輸運過程，因而其可以作為余流的正確描述方法。本文以特征水位振幅與平均水深之比（以無因次數(shù)表示）作為衡量系統(tǒng)非線性效應強度的保守估計量，討論了逐漸增大的條件下弱非線性下余流解析解的適用性，結(jié)果顯示當系統(tǒng)滿足弱非線性條件時，物質(zhì)輸運速度可以作為拉格朗日余速度的良好近似；然而隨著系統(tǒng)非線性效應的不斷增強，基于小的攝動展開法不再適用，而且此時拉格朗日余速度對于初始潮位相的依賴性越來越明顯，導致了解析解的失效。為進一步對相應的理論研究進行補充，本文分別將科氏效應和二次底摩擦引入了數(shù)值模... 

【文章來源】：中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 引言
    1.1 淺海余環(huán)流研究的重要意義
    1.2 淺海余流的研究歷史回顧
        1.2.1 歐拉余流以及歐拉余輸運速度
        1.2.2 弱非線性拉格朗日余流及長期輸運理論
        1.2.3 一般非線性拉格朗日余流及長期輸運理論
    1.3 象山港的自然環(huán)境概況及其余流的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 象山港地理環(huán)境概況
        1.3.2 象山港水文環(huán)境概況
        1.3.3 象山港余流及長期輸運的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作
2. 模型海灣拉格朗日余流的數(shù)值計算
    2.1 數(shù)值模型配置
        2.1.1 數(shù)值模型簡介
        2.1.2 控制方程和邊界條件
        2.1.3 網(wǎng)格和差分方程
        2.1.4 邊界處理
        2.1.5 粒子追蹤模塊
        2.1.6 模型配置
    2.2 關(guān)于幾種余速度的討論
        2.2.1 幾種余速度之間的比較
        2.2.2 物質(zhì)輸運速度在一般非線性條件下的適用性
    2.3 關(guān)于拉格朗日余流影響因素的討論
        2.3.1 科氏效應對拉格朗日余流的影響
        2.3.2 拉格朗日余流對不同形式底摩擦的敏感性
    2.4 本章小結(jié)
3. 象山港內(nèi)灣余流結(jié)構(gòu)的分析及其動力學診斷
    3.1 觀測數(shù)據(jù)及其處理方法介紹
        3.1.1 基于近海 GPS-GPRS 漂流軌跡觀測系統(tǒng)的表層余流觀測
        3.1.2 連續(xù)站觀測
    3.2 象山港內(nèi)灣表層余流結(jié)構(gòu)的分析
    3.3 象山港內(nèi)灣深槽區(qū)中下層余流結(jié)構(gòu)的分析及其動力學診斷
        3.3.1 象山港內(nèi)灣深槽區(qū)中下層余流結(jié)構(gòu)
        3.3.2 象山港內(nèi)灣深槽區(qū)中下層余流的動力學診斷
    3.4 本章小結(jié)
4. 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
附錄 A 弱非線性條件下一階拉格朗日余渦方程的推導
附錄 B 無粘條件下半封閉海灣內(nèi)拉格朗日余流的推導
參考文獻
致謝
個人簡歷
發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]象山港潮及其余流的數(shù)值研究[D]. 徐鵬.中國海洋大學 2013
[2]渤海鹽度的拉格朗日潮際輸運數(shù)值研究[D]. 毛新燕.中國海洋大學 2009
[3]一般非線性河口和近海中的環(huán)流與長期輸運問題的研究及其初步應用[D]. 鞠蓮.中國海洋大學 2007



本文編號：3231245