分析研究表明,渤海灣是世界上風(fēng)暴潮最頻發(fā)和最嚴(yán)重的區(qū)域之一,春、秋、冬季均有災(zāi)害性溫帶風(fēng)暴潮發(fā)生。對渤海灣二維風(fēng)暴潮運動已經(jīng)研究較多,而三維風(fēng)暴潮的研究還有很大的發(fā)展空間。前者研究重心主要放在風(fēng)暴增水的預(yù)報及后報；而后者更多的應(yīng)用于如海上石油平臺、海底管線等重大工程的建設(shè)中。事實上,這些重大工程更多關(guān)注的是極端天氣條件下風(fēng)暴潮對工程使用壽命和安全性的影響。 本文在實驗室二維溫帶風(fēng)暴潮數(shù)值模型研究的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的推導(dǎo)了三維溫帶風(fēng)暴潮控制方程,采用顯隱交替的有限差分格式,即ADI (Alternating Direction Implicit Method)方法,對三維溫帶風(fēng)暴潮控制方程進(jìn)行離散,形成了以追趕法求解的線性方程組,建立了三維溫帶風(fēng)暴潮整體大范圍區(qū)域黃渤海數(shù)學(xué)模型(大模型)和局部小范圍區(qū)域渤海灣數(shù)學(xué)模型(小模型),大模型潮位開邊界應(yīng)用調(diào)和分析方法給出青島港緯度一線的天文潮過程,小模型潮位開邊界采用大模型計算成果提供,計算模擬了渤海灣海域的天文潮潮汐過程,并對青島港調(diào)和分析資料、塘沽站天文潮過程和埕北測流點流速、流向進(jìn)行了驗證,結(jié)果基本吻合。在風(fēng)暴潮計算中,引入MM5風(fēng)場模擬成果...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 相關(guān)研究工作的回顧
    1.2 風(fēng)暴潮集成預(yù)報可視化系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及存在的問題
    1.3 本文的研究目的、方法、內(nèi)容和創(chuàng)新點
    1.4 本章小結(jié)
第二章 三維風(fēng)暴潮控制方程的建立
    2.1 三維流動的運動方程
    2.2 沿水深平均的三維風(fēng)暴潮控制方程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 三維風(fēng)暴潮數(shù)學(xué)模型的建立
    3.1 三維風(fēng)暴潮基本方程
    3.2 風(fēng)應(yīng)力計算
    3.3 三維風(fēng)暴潮差分方程推導(dǎo)
    3.4 差分方程的求解
    3.5 水邊界條件確定
    3.6 本章小結(jié)
第四章 三維風(fēng)暴潮模式在渤海灣的應(yīng)用
    4.1 模型海區(qū)概況
    4.2 模型網(wǎng)格的劃分
    4.3 風(fēng)暴潮數(shù)學(xué)模型在黃渤海區(qū)域的應(yīng)用及驗證
    4.4 無風(fēng)情況下三維風(fēng)暴潮數(shù)學(xué)模型在渤海灣的應(yīng)用及驗證
    4.5 有風(fēng)情況下三維風(fēng)暴潮數(shù)學(xué)模型在渤海灣的應(yīng)用及驗證
    4.6 模型的可視化輸出
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號：3775406