渤海湾风暴潮漫滩数值预报模型的研究及其应用

发布时间：2024-04-20 23:15

　　我国是世界上风暴潮灾害发生最频繁且所受影响最严重的国家之一。改革开放以来,我国沿海地区的发展水平远远高于内地,已成为我国经济最发达、人口最稠密、资产最集中的地区。中国拥有漫长的海岸线和辽阔的海域,为经济发展提供了良好的客观有利条件,但也伴随着频繁的海洋灾害。在所有的海洋灾害中,对我国影响最大、发生频次最高、造成经济损失最严重的是风暴潮。对风暴潮物理机制的研究,探讨潮灾的发生规律,特别是通过对风暴潮预报方法的研究,对中国和世界上所有的沿海国家都具有迫切的现实意义。 本文由N-S方程出发,系统的推导了二维非恒定流方程,并以此为基础建立数学模型。采用有限差分的ADI(Alternating Direction Implicit Method)格式对风暴潮方程进行离散和求解,然后利用有限体积的无结构网格方法对漫滩控制方程进行离散和求解。同时考虑风场、天文潮、压力场对风暴潮的影响,建立风暴潮漫滩数值预报模型,可以模拟预报风暴潮增水过程,并同时计算漫滩过程和淹没范围,达到实时预报。 本文首先将二维潮流模型应用于黄、渤海区,模拟了该范围内的潮流场并获得小模型计算所需的水边界条件。然后将二维风暴潮漫滩...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2坐标示示意图

柯氏d/s均的如图2（Coriolis），为纬度的二维流动2-2所示。系数，f度。动的基本方2sin，方程[41][42]为地球球

图3-1坐标标系示意图

(jiixu对风暴再次给)ijxu暴潮二维基给出。计算基本控制方程风暴潮控制程的推导和制方程的坐和所采用的坐坐标系如图3坐标3-1所

图3-网格数值计于模型含盖的3模型水域算方法的阐的范围较大域等深线图

算计根据前算区域进行计算的时间面章节对网剖分，由于步长采用6200300400500600图3-网格数值计于模型含盖的60s。剖分后3模型水域算方法的阐的范围较大后网格为7域等深线图阐述，本文大大，因此网格8列×61行大模型采用格采用的空间行，如图3-用正方形网格....

图4-3风暴潮和漫滩结合模拟示意图

格在衔接处完全重合，大大减少了处理边界问题的计算量。尽管正方形网格与实际边界曲线符合有一定误差，但当网格空间步长较小而计算区域较大时，采用该方法对计算结果影响不大。风暴潮和漫滩结合模拟的示意图如图4-3所示。计算时，在陆-水边界衔接网格处进行判断，若风暴潮计算网格中心水位高于漫滩....

本文编号：3960073