二維淺海環(huán)境動力學(xué)數(shù)值模擬方法_第1頁
二維淺海環(huán)境動力學(xué)數(shù)值模擬方法_第2頁
二維淺海環(huán)境動力學(xué)數(shù)值模擬方法_第3頁
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二維淺海環(huán)境動力學(xué)數(shù)值模擬方法適用范圍本方法適用于海水垂向混合比較充分的淺海和海灣水域?？刂品匠淘贑artesian坐標系，傳統(tǒng)的垂直積分淺水波動方程是：…………………(B.1)…………………(B.2)…………………(B.3)式中：h——平均海平面以上的水位(m)；H——總水深(H＝h＋h)(m)；u,v——深度平均速度的東分量和北分量（m/s）；x,y——空間坐標(m)；t——時間坐標（sec）；h——凈水深(m)；f——Coriolis參數(shù)（1/s）；g——重力加速度(m/s２)；——風應(yīng)力分量；——底應(yīng)力分量?！?B.4)式中：C——Chezy系數(shù)，C＝H1／6／n，其中n為Manning系數(shù)；r——海水密度(kg/m3)。邊界條件和初始條件潮波邊界條件潮波計算，采用下列邊界條件。沿閉邊界，垂直海岸的流通量等于零：………………………(B.5)其中：是指向邊界外的單位法向量。沿開邊界，用水位控制：………………(B.6)式中：Ai——第i個分潮的振幅；si——第i個分潮的角頻率；gi——第i個分潮的遲角；ni——第i個分潮的初位相；fi,ui——第i個分潮交點因子及交點的改正角。關(guān)于對流項，在開邊界當海水向計算區(qū)域流進時，法向流速的導(dǎo)數(shù)等于零。風海流邊界條件風海流計算，采用下述邊界。風應(yīng)力可表示為：τ=cρau2………………………(B.7)式中：u——風速；ρa——空氣密度：c——比例系數(shù)。數(shù)值解法二維模型的數(shù)值解法按網(wǎng)格形狀可分為：三角形、正方形、長方形、四邊形、曲線坐標網(wǎng)格及各種形狀的組合等。按計算方法可分為：有限差分法、有限元素法及破開算子法等。推薦采用長方形有限差分法或三角形有限元素法?？筛鶕?jù)海砂開采的具體要求確定采用何種方法。計算結(jié)果驗證潮波系統(tǒng)驗證以計算結(jié)果繪出的同潮時線和等振幅線與實測資料的分析結(jié)果或已有的工作成果相比較，驗證潮波系統(tǒng)。潮位驗證將潮位驗證點的計算潮位過程曲線與實測潮位過程曲線進行對比驗證。潮流驗證潮流驗證可采用下述方法之一：將潮流驗證點的潮流流速、流向計算值與實測值進行對比驗證。驗證計算與實測的潮流玫瑰圖，主要驗證最大流的大小、方向、發(fā)生時刻。旋轉(zhuǎn)流還應(yīng)驗證旋轉(zhuǎn)方向。不確定度要求潮

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