项目简介
项目名称
近岸海域环境水动力学三维垂向高分辨率数值模拟研究
项目批准号
11002099
学科分类
A020402
数理科学部
_力学
_流体力学
_水动力学
资助类型
数理科学
负责人
孙健
依托单位
清华大学
批准年份
2010
起止时间
201101-201312
批准金额
21.00万元
摘要
随着计算机运算能力的增强、模拟方法的改进和对局部海域流场、浓度场"细节"了解以及机理研究需求的增加，环境水动力学数值模拟正朝着越来越"精细"的方向发展。目前，在垂向z坐标三维模式中，靠近水面的分层厚度往往必须大于潮差。在较深的海域，这样处理没有问题，因为水深较大而潮差较小。但对于近岸海域，潮差水深比不再是小量，则水面附近的垂向分辨率相对较低，势必对流场和水质的模拟造成不利影响，尤其是在考虑风应力等海-气作用时，该影响将更加显著。本课题拟建立z坐标下垂向高分辨率的三维数值模式：将自由表面处计算域离散为多个曲边梯形和曲边三角形，使得模式表层厚度不再受潮差的限制，即在自由水面附近和浅水区可以获得较高的分辨率；应用有限体积法的思想对控制方程进行离散，使得模式具有较好的守恒性，以适应环境问题中较长时间的连续模拟。应用该模式对近海三维流场结构和水质时空分布进行数值模拟分析，并以渤海湾为例进行研究。
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