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三维水质数学模型修正及其在浙东近海海域水质模拟中的应用

赵鑫  
【摘要】:浙东近海海域大多属于陆架浅海,潮汐、潮流等海洋动力强劲,而污染物的迁移、扩散受水动力的控制。本文在前人研究成果的基础上,开展浙东近海水域实测海洋水文、水质资料的分析,根据海陆水文条件,为数学模型提供边界条件。浙江沿海水域水下地形宽浅,因此底摩阻因子对水动力变化尤为重要,从而影响到污染物的传播和扩散,所以对有限体积海岸海洋模型(FVCOM)模型的源代码中的底摩阻项进行了修改,利用浙东近海实测水下地形、潮位、潮流资料对模型进行率定,并根据典型潮过程对模型潮流验证,选用具有污染物浓度的测验资料进行浙东近海三维水质模型验证。最后,作者结合浙东近海的涉海工程,开展工程对局部水流、水质影响的模拟计算。 本研究根据建立的包含浙东近海各区域的三维潮流、水质数值模型,结合SMS软件的前、后处理模块,用于生成高质量、非结构的三角形网络,并将FVCOM模式结果转移至SMS平台进行流场分析以及结果后处理,结合google earth工具,构建了潮流场和浓度场的三维动态图形显示系统。根据区域的潮流特征,开发了底部阻力参数计算模块,使之更适合目标区域的特点。 本项研究通过对所构建模型的使用,证明该模型可以较好模拟我省沿海的潮汐及三维潮流特点,为浙江省海洋工程建设的前期研究提供了可靠潮流分析模型,提高了模拟的精度及深度。同时应用FVCOM建立的浙东近海海域三维水质模型,对浙江海域三维水质进行了计算,经过进一步深入研究,可以使模型更加完善,也为将来进一步发展打下了坚实的基础。


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