曲線坐標(biāo)系下準(zhǔn)三維近岸流模型在渤海風(fēng)暴潮數(shù)值模擬中的應(yīng)用的開(kāi)題報(bào)告【摘要】本課題以渤海為研究對(duì)象，結(jié)合準(zhǔn)三維近岸流模型及曲線坐標(biāo)系，對(duì)風(fēng)暴潮數(shù)值模擬進(jìn)行研究，以探究不同風(fēng)暴潮情況下渤海區(qū)域的海域水位變化及流場(chǎng)演變。本文主要針對(duì)研究背景和現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容和方法、研究意義和應(yīng)用前景等方面進(jìn)行了闡述?！娟P(guān)鍵詞】準(zhǔn)三維近岸流模型，曲線坐標(biāo)系，風(fēng)暴潮數(shù)值模擬，渤海，海域水位，流場(chǎng)演變一、研究背景和現(xiàn)狀隨著人們對(duì)海洋環(huán)境認(rèn)識(shí)的不斷深入，大規(guī)模自然災(zāi)害如風(fēng)暴潮對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的威脅。因此，相關(guān)領(lǐng)域的研究者需要深入探究風(fēng)暴潮的發(fā)生和演變規(guī)律，為災(zāi)害預(yù)警和預(yù)防提供理論和技術(shù)支持。目前，風(fēng)暴潮數(shù)值模擬是探究海域水位和流場(chǎng)演變的主要手段之一，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了廣泛研究。例如，雅爾鐵米揚(yáng)諾夫等人使用POM數(shù)值模型對(duì)俄羅斯黑海沿岸的風(fēng)暴潮進(jìn)行分析[1]；張?jiān)葡嫉热嗽诙S數(shù)值模型基礎(chǔ)上，采用折線法建立曲線坐標(biāo)系，研究了瑞安灣海域風(fēng)暴潮變化特征[2]；倪軍等人則利用準(zhǔn)三維近岸流模型，模擬了福建沿海風(fēng)暴潮水位變化[3]。雖然風(fēng)暴潮數(shù)值模擬已有較成熟的技術(shù)和方法，但因不同海域的地形圖和氣象數(shù)據(jù)不同，對(duì)數(shù)值模型的精度要求也不同。因此，對(duì)于不同海域的研究，需要根據(jù)具體情況對(duì)模型、數(shù)據(jù)等進(jìn)行調(diào)整。二、研究?jī)?nèi)容和方法本課題以渤海為研究對(duì)象，采用準(zhǔn)三維近岸流模型及曲線坐標(biāo)系，結(jié)合渤海地形地貌特征和氣象數(shù)據(jù)，開(kāi)展風(fēng)暴潮數(shù)值模擬研究。具體工作內(nèi)容包括：1.渤海地形地貌特征和氣象數(shù)據(jù)的搜集和處理，包括水深、風(fēng)場(chǎng)、大氣壓等數(shù)據(jù)的獲取和整理。2.定義渤海區(qū)域的水動(dòng)力學(xué)因子，包括微小壓力梯度和波浪等，并考慮它們的相互作用對(duì)水位和流場(chǎng)的影響。3.對(duì)準(zhǔn)三維近岸流模型進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠更好地適應(yīng)渤海地形地貌及氣象情況，并進(jìn)行數(shù)值模擬。4.構(gòu)建曲線坐標(biāo)系，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行劃分，以研究海域水位變化及流場(chǎng)演變特征。5.對(duì)不同風(fēng)暴潮情況下的渤海海域水位和流場(chǎng)進(jìn)行模擬與分析，揭示風(fēng)暴潮對(duì)海域水位和流場(chǎng)的影響規(guī)律。三、研究意義和應(yīng)用前景本課題通過(guò)開(kāi)展準(zhǔn)三維近岸流模型與曲線坐標(biāo)系相結(jié)合的方法，深入研究不同風(fēng)暴潮情況下渤海海域水位和流場(chǎng)特征，對(duì)于預(yù)測(cè)和防范自然災(zāi)害、保護(hù)渤海生態(tài)環(huán)境、合理利用海洋資源具有重要的理論和實(shí)踐意義。預(yù)計(jì)研究成果可在以下方面應(yīng)用：1.為渤海沿岸地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)依據(jù)，幫助制定科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)措施。2.對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù)提供有力支持，預(yù)測(cè)海洋生態(tài)環(huán)境變化趨勢(shì)，為制定環(huán)境保護(hù)政策和技術(shù)提供參考。3.為海洋工程的設(shè)計(jì)和施工提供指導(dǎo)，開(kāi)發(fā)、利用和管理海洋資源提供技術(shù)支持。四、參考文獻(xiàn)[1]雅爾鐵米揚(yáng)諾夫等.黑海沿岸風(fēng)暴潮數(shù)值模擬研究[J].海洋科學(xué),2008,32(12):87-93.[2]張?jiān)葡嫉?折線法建立曲線坐標(biāo)系對(duì)瑞安灣風(fēng)暴潮水位變化特征的研究[J].海洋科學(xué),2012,36(1):108-115