基于FVCOM的辽河口鸳鸯岛海域水动力特性数值模拟研究.pptxVIP

基于FVCOM的辽河口鸳鸯岛海域水动力特性数值模拟研究汇报人：2024-01-22REPORTING2023WORKSUMMARY

目录CATALOGUE引言FVCOM模型介绍辽河口鸳鸯岛海域概况基于FVCOM的数值模拟方法数值模拟结果分析结论与展望

PART01引言

辽河口鸳鸯岛海域位于我国东北地区，是重要的渔业资源和生态环境区域。随着人类活动的增加和海洋开发的深入，该海域的水动力环境发生了显著变化，对生态环境和渔业资源产生了重要影响。因此，开展辽河口鸳鸯岛海域水动力特性数值模拟研究，对于深入了解该海域水动力环境特征、预测其变化趋势、保护生态环境和渔业资源具有重要意义。研究背景和意义

未来，随着计算机技术的不断发展和模型算法的不断改进，FVCOM模型在海洋水动力数值模拟中的应用将更加广泛和深入。国内外学者在海洋水动力数值模拟方面已经开展了大量研究，取得了显著进展。目前，FVCOM（FiniteVolumeCommunityOceanModel）模型在海洋水动力数值模拟中得到了广泛应用，具有高精度、高效率和高灵活性等优点。国内外研究现状及发展趋势

本研究旨在利用FVCOM模型对辽河口鸳鸯岛海域的水动力特性进行数值模拟，揭示该海域水动力环境的时空变化特征。具体内容包括：建立适用于辽河口鸳鸯岛海域的FVCOM模型；利用实测数据和遥感资料对模型进行验证和优化；分析该海域水动力环境的时空变化特征；探讨人类活动和气候变化等因素对水动力环境的影响。研究目的和内容

PART02FVCOM模型介绍

123FVCOM采用非结构三角形网格，能灵活处理复杂岸线和地形，通过有限体积法求解流体动力学方程。非结构网格有限体积法模型在垂向上采用σ坐标变换，能够更好地模拟河口、近岸等浅水区域的水流和泥沙运动。垂向σ坐标变换FVCOM采用干湿网格处理技术，能够准确模拟潮滩、岛屿等复杂地形上的水流运动。干湿网格处理技术FVCOM模型基本原理

FVCOM模型优点和适用范围高精度模拟FVCOM模型具有较高的计算精度，能够准确模拟复杂地形和岸线条件下的水流运动。灵活性强模型采用非结构网格，可以灵活调整网格大小和分辨率，以适应不同研究区域的需要。

FVCOM模型优点和适用范围多功能性：FVCOM模型不仅可用于水流模拟，还可扩展应用于水质、生态、泥沙等多个领域。

河口海岸FVCOM模型适用于河口、海岸等复杂地形条件下的水流模拟和预测。近海工程可用于近海工程如港口、航道、桥梁等建设前后的水动力环境变化评估。海洋环境保护可用于海洋环境污染物的扩散、输移和归宿研究，为海洋环境保护提供科学依据。FVCOM模型优点和适用范围030201

海浪模拟通过耦合海浪模型，FVCOM可实现海浪的生成、传播和与水流相互作用过程的模拟。物质输运模拟FVCOM可用于模拟海洋中的物质输运过程，如悬浮泥沙、营养盐、污染物等的迁移转化规律。海温盐度模拟模型可进一步考虑温度、盐度等要素，对海水的温盐结构及其变化进行模拟分析。潮汐潮流模拟FVCOM模型可用于潮汐潮流的数值模拟，揭示潮汐潮流的时空变化规律及其影响因素。FVCOM模型在海洋水动力模拟中的应用

PART03辽河口鸳鸯岛海域概况

地理位置和自然环境辽河口鸳鸯岛海域位于中国辽东半岛的南端，黄海北部，是辽河入海口的重要区域。该海域地形复杂，包括河口沙洲、潮滩、浅海等多种地形，同时受辽河径流和海洋潮汐的共同影响。该地区气候属于温带季风气候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。

水文气象条件01辽河口鸳鸯岛海域的水文气象条件复杂多变，受季风、台风、海洋锋等多种因素影响。02该海域潮汐类型属于不正规半日潮，潮差较大，潮流呈往复流特征。辽河径流对海域水动力特性有重要影响，径流量季节变化显著，洪季和枯季流量差异大。03

模拟结果显示，该海域存在复杂的流场结构，包括潮流、余流、涡旋等多种流动形态。潮流是辽河口鸳鸯岛海域水动力特性的主导因素之一，潮流场呈明显的往复流特征，流速较大。在特定条件下，该海域还会出现涡旋等复杂流动现象，对水动力环境产生重要影响。余流场则表现为顺时针方向的环流系统，流速相对较小。基于FVCOM模型进行数值模拟，可以揭示辽河口鸳鸯岛海域的水动力特性。海洋水动力特性分析

PART04基于FVCOM的数值模拟方法

数值模型建立网格划分采用非结构化三角形网格，对辽河口鸳鸯岛海域进行精细划分，以捕捉复杂的岸线和地形特征。水深数据处理利用实测水深数据，构建高精度海底地形模型，为水动力模拟提供准确的地形边界条件。模型方程基于FVCOM模型的控制方程，包括连续性方程、动量方程、温度方程和盐度方程等，描述海域内的水流、温度、盐度等物理过程。

初始条件根据历史观测数据或再分析资料，设定模型的初始流场、温度场和盐度场，以启动数值模拟过程。开