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相似文献
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1.
渤海三维潮流数值模拟   总被引:11,自引:2,他引:11  
本模型以具有自由面的三维非线性Navier-Stokes方程为基本方程,经σ坐标变换得到模式方程。基于过程分裂法,将三维流动中的快过程与慢过程劈开,并对每部分选用适合其物理特性和数值行为的计算格式,然后耦联求解。 应用本模型详细计算了渤海的三维潮运动。其中,潮波系统模拟获得理想的结果;采用十层模式计算了M_2潮流,以较高的分辨率揭示了潮流的空间结构特征。最后本文给出了三维潮流预报的应用实例。  相似文献   

2.
渤海三维潮流数值模拟   总被引:17,自引:5,他引:17  
本模型以具有自由面的三维非线性Navier-Srokes方程为基本方程,经σ坐标变换得到模式方程。基于过程分裂法,将三维流动中的快过程与慢过程劈开,并对每部分选用适合其物理特性和数值行为的计算格式,然后耦联求解。应用本模型详细计算了渤海的三维潮运动。其中,潮波系统模拟获得理想的结果;采用十层模式计算了M2潮流,以较高的辨率揭示了潮流的空间结构特征。最后本文给出了三维潮流预报的应用实例。  相似文献   

3.
北部湾三维潮流数值模拟   总被引:11,自引:7,他引:11  
模型以经Sigma坐标变换后具有自由表面的三维非线性Navier-Stokes方程为基本方程,以分裂算子法剖分动量方程,用全隐差分格式求解连续方程得到自由表面,最后计算完整的速度场.此外,采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数,准确获得了摩擦影响层的潮流结构.应用本模型计算了北部湾的潮波运动,重现了K1、M2分潮潮波系统并揭示了潮流的空间结构特征.  相似文献   

4.
陈虹  董文军 《海洋通报》1997,16(3):1-12
本模型采用α-坐标变换,将具有自由面的三维非线性潮波微分方程转换为模型所采用的模式方程,动用三角风格有限差格式。对渤海湾顶典型潮进行三维数值模拟,以较高的分辨率揭示了该海域潮流的典型特征。计算结果与实际吻合良好。  相似文献   

5.
胶州湾三维变动边界的潮流数值模拟   总被引:35,自引:3,他引:35  
基于Blumberg等(1986)的河口、陆架和海洋模式,引入变边界处理技术,建立了胶州湾三维变动边界的潮流模型,模型以σ-正交曲线坐标下三维非线性潮波方程为基本方程,引入2.5阶瑞封闭方程组,采用分裂算子法数值求解方程组,利用湍封闭方程求解垂直紊动粘滞系数,采用干湿网格方法模拟潮流漫滩过程,三维变动边界潮流模型计算结果与实测值吻合良好。  相似文献   

6.
文章以具有自由表面的三维非线性Navier-Stokes方程组为基本控制方程,垂向采用σ坐标变换后得到三维浅海湍流数学模型。数值模拟求解方法采用具有自动迎风、精度高及稳定性好的混合有限分析法求解,最后,以渤海湾潮流模拟算例验证了文中模型及其混合有限分析解法模拟潮流的正确性和应用于工程实际问题的适用性。  相似文献   

7.
迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用   总被引:4,自引:0,他引:4  
董文军  陈虹 《海洋与湖沼》1997,28(3):320-327
为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用,并为建立三维物质扩散模型,最终为解决实际工程问题打下基础,以非线性浅水波方程为基础,采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型,基地实际的物理过程,在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波,耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动,以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特  相似文献   

8.
港湾三维水动力和污染物扩散数值模型   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法。首先建立σ坐标系下的Navier-Stoker方程及物质扩散方程。基于过程分裂法将前者分解为外模式(二维方程组)及内模式(三维方程组);并且引入窄缝法对变边界进行模拟,由此建立三维σ坐标潮流模型;并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法,最后建立三维σ坐标污染物扩散模型。本模型已被应用于厦门海域,并对其2002年海水水质(CODCr值增量)进行了预测。应用结果表明,这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测。  相似文献   

9.
采用潮流控制方程和湍封闭方程构建完整的三维浅海潮波定解方程组,建立涠洲岛附近海域的三维潮流数值模型来计算涠洲岛附近海域的潮流和潮位变化情况,采用大海域计算得出的调和常数值作为开边界的输入值,从潮位验证、潮流验证和流场的变化规律等多方面情况看,计算结果与实际监测符合良好,具有较高的精确度,模拟计算结果较真实地反映了涠洲岛附近海域的潮位变化和潮流运动状况.在潮流模拟验证正确的情况下,建立溢油预测模型,采用欧拉-拉格朗日追踪方法,进行油膜中心轨迹的预测,并预测了油膜漂移的扩展面积、扫海面积和残留量随时间的变化值.  相似文献   

10.
海岸河口三维潮流数学模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文采用有限元法建立了适用于海岸河口浅水地区的三维潮流数学模型,垂向采用绝对分层坐标系统,将整个水柱分成若干层,在每层内通过垂向积分平均,将三维问题简化为多个平面二维问题。在求解有限元方程中,引入集中质量矩阵技术,在时间上采用两步LaxWendroff格式,使有限元方程直接以显式解出,不需联立求解,节省了大量的计算时间和计算内存,通过模拟表面切应力作用在矩形水地上而引起的水流,计算结果与分析解比较一致,并将本模型应用到香港维多利亚水道中,计算结果与实测值亦符合较好,证明本模型是一个实用而有效的三维潮流数学模型。  相似文献   

11.
采用不规则三角形网格的分步杂交法,建立罗源湾海域二维变边界全日潮汐和潮流数值模型。将计算值与实测资料比较,结果表明符合程度良好。给出了同潮时线与等振幅线、潮流椭圆、最大潮流及不同时刻潮流场分布。应用该模型可以较系统地了解罗源湾全日潮的潮汐、潮流状况。  相似文献   

12.
白玉川  于天一 《海洋学报》1998,20(5):126-135
以Navier-Stokes方程为基础,经代数坐标变换导出模式方程,然后在该坐标系下将三维流场进行垂直分层,并在每一层内积分模式方程。在数值模拟求解方面,采用分步、特征差分近似与Galerkin集中质量有限元相结合的方法进行求解。在实际应用方面,对广西廉州湾潮流进行了三维模拟计算。  相似文献   

13.
采用三维浅海湖波定解方程组,建立番禺附近海域的三维潮流数值模型来计算潮流和潮位变化情况,开边界采用调和常数计算的水位来驱动,潮流和潮位验证结果较好,模拟结果较真实的反应了番禺附近海域的潮流和潮位情况.在潮流模拟验证正确的前提下,建立溢油预测数值模型,采用欧拉-拉格朗日追踪方法,对油膜中心轨迹进行预测,并预测出油膜的平均...  相似文献   

14.
基于FVCOM的钦州湾三维潮流数值模拟   总被引:8,自引:0,他引:8  
基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立钦州湾三维潮流数值模型来重现钦州湾的潮位和潮流变化状况.根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的钦州湾K1、O1、M2、S2分潮的同潮图,潮汐最大振幅分别为112、96、50和15cm;最大可能流速的分布基本与等深线一致,龙门港附近最大可能潮流流速可达200cm·s-1;钦州湾的外湾口海域开阔,一般为旋转流,近岸海区及水道、河口等多为往复流,K1和M2分潮流椭圆长轴的分布与地形密切相关,旋转方向均为顺时针,流速极值出现在龙门港区.由潮余流场的分布特点可以看出,钦州湾西槽和中槽的西侧区域是其主要的出水通道,东槽和中槽的东侧区域则是主要的进水通道.  相似文献   

15.
采用环境流体动力学数学模型对太平水道潮流场进行了计算,计算中用水平方向上的曲线正交坐标与垂直方向上的Sigma坐标相结合以及三维数学模型二维化的方法。计算结果与实测结果比较表明:模型较好地重演太平水道潮流场,可以用于工程实际中的沿岸及受潮汐影响的水道潮流场问题的计算。  相似文献   

16.
In order to determine the design tide levels in the areas without measured tide level data, especially in the areas where it is difficult to measure tidal levels, a calculation method based on a numerical model of tidal current is proposed. The essentials of the method are described, and its application is illustrated with an example. The results of the application show that the design tide levels calculated by the method are close to those determined by long-time measured tide level data, and its calculation precision is high, so it is feasible to use the method to determine the design tide levels in the areas.  相似文献   

17.
海岸悬沙运移数学模型   总被引:6,自引:0,他引:6  
根据适合大范围缓变地形情况下,不恒定、非均匀流场中随机波折绕射联合数值模式及波浪作用下的二维浅水环流方程和悬沙扩散方程,建立了波浪、潮流共同作用下二维悬沙数学模型,并将该模型应用于渤海湾北部海域,进行了波、流共同作用下航道疏浚弃土的悬沙扩散、运移及海床演变的数值模拟,为工程单位决策提供科学依据  相似文献   

18.
利用有限元海洋模式ADCIRC (Advanced Circulation Model),建立了高分辨率的渤黄海二维潮汐潮流数值模型,该模型以M2,S2,K1,O1等8个分潮的水位作为驱动,模拟出了该8个分潮的潮汐潮流调和常数;利用该调和常数预报的潮位和二维平均潮流与实测资料相比,符合较好;利用模拟得到的潮汐潮流调和常...  相似文献   

19.
对于含多资料三维分潮波模型建立了一种岸边资料运动学外推的潮波第一边值方法,并对渤海的四大原湖波进行试算。结果证实本方法可行,该方法使潮波方程既满足第一边值问题,充分利用岸边测站资料,又保证岸界法向流速为零条件,符合物理意义。并对复型病态矩阵的收敛问题提出了一种可行性处理。  相似文献   

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