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本文利用EcoTaihu三维生态模型中的三维水动力学模型,开展了典型背景风场、多个吞吐流量条件下的湖流数值试验,分析比较流场达到稳定状态时。沿垂直方向平均流场随吞吐流量大小的变化特征。结果表明:随着吞吐流量的增加,湖泊垂向平均流场逐渐由受风生流控制转变成受吞吐流场控制,在此转变过程中存在临界吞吐流量值。当吞吐流量大小超过该值时,流场结构发生明显的改变,湖泊内小尺度的环流先消失,规模最大的环流最后消失;环流中流向和吞吐流流向一致的区域流速得到加强.而与吞吐流流向相反或差异较大的区域.流速先减小,后增加。风向和风速是影响临界吞吐流量值大小的主要因素。本文的研究结果对认识湖泊流场特征和了解物质在湖泊内的输移扩散具有重要意义,为合理规划引调水、准确预测水质、重建健康生态湖泊提供基础科学依据。 相似文献
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鄱阳湖湖流特性分析与研究 总被引：3，自引：0，他引：3
根据1962—1983年大量观测资料研究表明,鄱阳湖湖流主要有吞吐流和风生流,因江湖关系而导致吞吐流呈顺畅型、倒灌型和顶托型分布。其时程变化规律是日变化小,年内呈马鞍型变化,年际变化显著且呈周期性。面上分布不均衡,湖流大小的顺序是湖口水道、五河入湖区、主湖区、湖湾区。垂直分布,顺畅型接近对数曲线,倒灌型和顶托型复杂多变。低水河相,流速大,流向规则稳定;高水湖相,流速小,流向紊乱多变。风生流对吞吐流的影响有显著的风向效应和水位高低、湖面宽窄的差异。 相似文献
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基于FVCOM的渤海冬季三维风生环流数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
利用FVCOM海洋模型以及MM5气象模式预报风场,对渤海冬季三维风生环流进行了数值模拟,结果显示:渤海风生环流具有显著的三维结构,表层基本沿风向运动,量值在5~10 cm/s,海峡处流速可达15 cm/s,底层有明显的补偿流,量值<3 cm/s;深度平均流环流状态明显,渤海海峡海流北进南出,渤海中部以及辽东湾为一顺时针环流,渤海湾以及莱州湾基本呈逆时针环流。文章通过对比实验,进一步讨论了海面风应力以及海底地形对渤海环流的不同影响,得出:在渤海中部风应力的切变涡度是形成顺指针流型的主要驱动力;除渤海中部以外,渤海冬季流型受地形作用的影响要大于海面风场的切变涡度。 相似文献
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基于非结构有限体积法海洋模型FVCOM(Finite-Volume Community Ocean Model), 建立了马六甲海峡及其毗邻海域高分辨率水动力数值模型, 研究了风和潮流作用下的余环流结构以及水体输运特征。结果表明, 马六甲海峡航道中央潮流运动以往复流为主, 边缘存在旋转流; 主要研究区域内落潮流速略大于涨潮流速, 东南窄道处流速最大; 因峡道束窄变浅, 在涨落潮过程中潮流发生汇聚与分离; 主要研究区域东南段存在3个显著的潮致余环流; 东北季风驱动时模型响应为海峡海流整体向西北方向流动, 西南季风时反之; 季风期间潮致表层余环流结构被破坏, 但底层余流仍存在水平环流结构, 且随着风速增加, 底层余环流的数目、大小、形状、位置均会产生变化; 季风过渡期余环流结构也会发生部分改变, 尤其是小潮期间风场影响效果显著。 相似文献
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太湖大浦口湖区湖流特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
湖流是造成湖泊污染扩散,泥沙起动与输移等过程的主要动力学因素。构成湖水运动的物理机制很杂。风将其部分能量传给湖水,湖水在湖盆形态因素制约下,在吸收风能的同时,产生摩擦流。在派生力场,水位压力梯度场的作用下,形成风波流及补偿流。另外,由于湖水定振振荡而引起的波流也是重要形式。湖泊中以密度流和吞吐流形式存在的流场一般较弱。本文所分析的湖流,实为各种形式湖流的合成流。 相似文献
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东太湖风生流套网格模式模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
根据１９８４年８月水位、１９９３年９月湖流资料，通过建立太湖风生流模式，并在此基础上采用数值嵌套技术，设计太湖风生流套风格模式，对不同风情下的东太湖风生流进行模拟研究，结果表明：湖区风场了东太湖风生流的流型及流向，对峙方位风场形成的风生流流向几乎相反，稳定风生流流态表现为湖中若干环流区和沿岸流的有机结合风场作用初期，风生流流各与湖区风向近乎一致。偏ＮＷ风向作用，西太湖湖水流水流入东太湖，并在东太湖 相似文献
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台风能够对黄海的水文结构及人民群众的生产生活产生重要的影响,严重威胁了人们的生命财产安全。利用ROMS(regional ocean modeling system)模式,分析了台风"灿鸿"在过境黄海期间对黄海温度及环流结构的影响过程。结果表明,台风期间强烈的风致混合能够使温跃层的深度增大,强度减弱,同时,使得近岸的底层温度迅速升高,推动底层的温度锋面向黄海内区移动。台风过境也会对黄海冷水团环流产生重要的影响,台风过境前,混合层中的北向流会迅速加深增强,同时伴随着混合层及温跃层的下移,从而使得黄海冷水团环流的流核下移至跃层以下。当台风过境时,黄海上空的气旋式风场会加剧黄海上层的气旋式环流,导致黄海冷水团环流的流幅及流量迅速增加。当台风登陆后,黄海上层的温度及黄海冷水团环流的结构开始逐渐恢复。 相似文献
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建立了一个太湖梅梁湾三线水动力学模型,模拟了框架湾的水平及垂直流场分布。结果表明：（1）表面流场与风向一致,而底层流场与表面流场的方向完全相反,表现为很明显的补偿流;（2）水平流速基本上自表层向下递减,过渡层的流速比表层和底层小;（3）在风场的作用下可产生垂直环流系统,其中在东南风的作用下产生逆时针的垂直环流（由南向北看）,而在西北风的作用下产生顺时针垂直环流;（4）垂直速度自岸边向湖中心递减,其量级远小于水平流速。 相似文献
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太湖梅梁湾三维水动力学的研究：I.模型的建立及结果分析 总被引：7，自引：0，他引：7
建立了一个太湖梅梁湾三维水动力学模型,模拟了梅梁湾的水平及垂直流场分布,结果表明：（１）表面流场与风向一致,而底层流场与表面流场的方向完全相反,表现为很明显的补偿流;（２）水平流速基本上自表层而下递减,过渡层的流速比表层和底层小;（３）在风场的作用下可产生垂直环流系统,其中的东南风的作用下产生逆时针的垂直环流（由南向北看）,而在西北风的作用下产生顺时针垂直环流;（４）垂直速度自岸边向湖中心递减,其 相似文献
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冬季高频大风过程对渤海冬季环流和水交换影响的数值模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
利用ROMS海洋模式和NCEP CFSR提供的日平均和月平均驱动场资料,对渤海冬季风生环流和水交换进行了数值模拟。结果显示:使用包含渤海冬季频繁出现的高频大风过程的日平均风场资料模拟的渤海冬季环流流速明显增强,与用观测资料归纳得到的渤海冬季环流分布吻合较好;大风过程对渤海冬季环流的贡献较大,无论强度或是流态,大风作用下的渤海流场结构在冬季占主导作用。同时大风作用通过控制渤海海峡处强烈的流出和流入,提高渤海与黄海之间热量交换以及水交换能力:通过渤海海峡进入渤海的热输运量显著增加,平衡渤海整体的热量收支;渤海水体平均存留时间缩短,整体水交换得到改善,而在月平均风场驱动结果中只存在缓慢的季节性变化。这显示渤海冬季大风过程的发生频率和强度有可能直接影响着渤海冬季的环流形态和长期变化,也影响着渤海水交换的强弱。 相似文献
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在理想假设下,利用MITgcm模式研究了风对白洋淀内水体循环流动的影响。研究指出:(1)风应力可看作是水体循环的主要驱动力;(2)在风应力的作用下,水体表层的流动主方向与风的方向一致,下层水体的流动方向与表层方向相逆或近似相逆;(3)表层以下水体流动复杂,次表层水平流动有明显的双漩涡结构;(4)淀底地形对水体垂向流动影响很大,垂向速度变化复杂,垂向上有双涡流动现象,靠近岸边多有上升流和下降流;(5)淀内水体流动沿着水平和垂向两个方向流动,在冬季和夏季流向相反。在分析以上流动特点的基础上,讨论了流动对各个不同子区域的生态环境可能造成的影响:I区域是一个相对独立的水体区域,该区域内的水体污染物自成系统,与外界交换较少。而对A、B、C、D四个区域内的污染物分布等要统一考虑,四个区域内的水体交换,可看作是一个统一的整体。E、F区域内的水体流动受到上述A、B、C、D四区内双涡流动的影响,但在这两个区域靠近岸边有强烈的上升流和下降流,有可能使得污染物的分布更加复杂。G、H水深很浅,水流速度缓慢,受到污染后污染物不易扩散。 相似文献
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利用EcoTaihu生态模型中的压缩坐标系下三维水动力学子模型，对4种吞吐流量（换水周期分别为36d、7．2d、3．6d、35h），东、西、南、北风向，不同风速的风场作用下的浅水湖泊进行了数值模拟，分析比较了不同风速作用下湖泊分层流场及垂向平均流场结构的差异。结果表明，随着风速的增大，湖泊垂向平均流场逐渐由受吞吐流控制转变成受风生流场控制；在此转变过程中存在着临界风速值，当风速大小超过该值时，流场结构发生明显的改变；风向和吞吐流量是影响临界风速值大小的主要因素。风速变化对稳定状态的湖泊表层、次表层流场有较大影响，而对底层和次底层影响不大。在水深水平变化较大的区域，垂直平均流场结构对风速变化的响应较为敏感，易形成环流，浅水区垂向平均流向和风向一致，深水区则和风向相反；水深变化较小的水域，流场结构对风速变化的响应则较为迟钝。 相似文献
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中街山列岛国家级海洋牧场位于中国浙江省舟山市舟山群岛海域,其建设有利于促进当地渔业发展,保护该海域生态环境。基于中街山列岛国家级海洋牧场附近两个站点2020年10月21日至2021年2月28日期间的海流观测资料,利用调和分析、合成分析等方法,研究了舟山群岛海域冬季流场的时空变化特征及其影响机制。研究结果表明,两站点处潮流均为正规半日潮,以M2和S2占主,各主要分潮潮流均为往复流;潮流、余流流向均为西北-东南流向,与站点所处的狭窄水道主轴方向一致,说明地形因素影响明显;同时,观测站点处水体的垂向平均动量平衡分析表明,在沿水道主轴方向上,余流受盛行风场控制,风场转向会导致余流转向,而在垂直于水道主轴方向上,由于受水道两侧岸线的支撑作用,水体在近岸堆积,故在该方向上主要为正压梯度力与科氏力的平衡,反应了地形对流场特征的影响。研究成果揭示了舟山群岛海域冬季的流场特征及其主要影响机制,对实现此海域内海洋牧场的精细化管理具有指导意义。 相似文献
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日本琵琶湖的水动力三维数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
在笛卡尔坐标下，运用流体水动力学的方法，并在前人观测资料的基础上建立了一个三维水动力数值模式，并对日本琵琶湖风生流进行了数值模拟。结果表明，在５ｍ／ｓ的东南风、西南风、东北风作用下，湖的北端均有气旋式环流出现，在５ｍ／ｓ西北风作用下，湖的北端有反气旋式环流出现。在各种方向风速驱动下，中、低层场或形成与表层一致的环流型，或呈现明显的垂直切变。 相似文献
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利用三维斜压流体动力学模型 ,通过对东海沿岸海区冬、夏季的斜压环流及其温盐结构的数值研究 ,揭示研究海区垂直环流及其温盐结构的动力过程及其成因。垂直环流的模拟结果表明 :冬季 ,沿岸海区的垂直环流以逆时针流动 ,近表层为向岸流 ,沿岸为下降流 ,近表层以下为离岸流 ,其在外海有明显的上升趋势 ,沿岸下降流自表层至底层逐渐由强变弱 ;夏季 ,沿岸海区的垂直环流以顺时针流动 ,近表层以下为向岸流 ,沿岸为上升流 ,近表层为离岸流 ,其在外海有明显的下降趋势 ,沿岸上升流自底层至表层逐渐由弱变强。就整个沿岸海区而论 ,冬季沿岸下降流和夏季沿岸上升流的强度都随着岸界地形坡度、风速及风向与岸线偏角的变化而变化。沿岸下降流形成的主要原因是由于冬季东北风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致 ,而沿岸上升流形成的主要原因则是由于夏季西南风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致。 相似文献
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The paper analyzes the effect which prescribed errors in the cross-shore boundary conditions for a computational domain along a beach have on the flow field predicted inside the domain. This problem is relevant because errors in boundary conditions are unavoidable when modeling limited domains of a nearshore region. For simplicity, we consider a longshore uniform plane beach with monochromatic, obliquely incident waves, and assume depth uniform currents. It is then studied analytically and numerically how small perturbations of the boundary conditions along both upstream and downstream cross-shore boundaries spread inside the computational domain. It is found that the errors at the upstream cross-shore boundary tend to spread over a long distance downstream of the boundary, while the influence of the errors in the downstream boundary condition is limited to the adjacent upstream area of the computational domain. Both the numerical and analytical solutions show that the errors introduced at the upstream boundary decay exponentially in the surf zone at a rate proportional to the bottom friction. A simple formula is developed to estimate the influence distance of the upstream errors. If we consider the mismatch in the volume flux at the upstream boundary, the error merely redistributes in the cross-shore direction to conserve volume. In the case of excessive flux or velocity specified at the cross-shore boundaries, a circulation cell tends to appear in the offshore region where the errors caused by the boundary mismatch increase with the cross-shore width of the model domain. 相似文献
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近二十多年,盐沼水-沉积物-植物界面流速的研究取得了很大的进展。本文拟对盐沼水-沉积物-植物界面的流速分布、变化和研究状况进行一定的归纳,并提出可能的研究方向和途径。本文内容包括通过野外观测和室内模拟定量分析研究盐沼和不同植被状况下(不同植株高度、密度、不同种类植株等)流速变化规律,及其流速变化原因。 相似文献