海灣水交換數(shù)值模擬方法的研究及其應(yīng)用.pdf

1、海洋擁有著豐富的資源，是人類生產(chǎn)生活重要的支持系統(tǒng)。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量污染物排入到海洋中，對海洋，特別是近海環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。為了評估海洋環(huán)境容量，保障海岸帶開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)，有必要研究污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，分析海域的水交換能力。
　　 本文綜述了水交換研究的箱式模型、質(zhì)點(diǎn)跟蹤模型、隨機(jī)游動模型、對流擴(kuò)散模型，交換矩陣模型以及年齡模型的研究進(jìn)展。重點(diǎn)介紹了隨機(jī)游動模型在海灣水交換研究中的原理及方

2、法。并根據(jù)所建立的模型求解了二維瞬時點(diǎn)源和連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散的經(jīng)典算例，二者的模擬結(jié)果都與解析解符合得很好，表明本文所建立的隨機(jī)游動模型能正確模擬對流擴(kuò)散問題。
　　 在對解析解驗證良好的基礎(chǔ)上，利用隨機(jī)游動模型模擬了矩形海灣各分區(qū)的水交換，統(tǒng)計得出了各分區(qū)粒子交換關(guān)系。與對流擴(kuò)散模型統(tǒng)計結(jié)果的對比，表明總體趨勢一致，但在個別分區(qū)有一定差異。在隨機(jī)模型的參數(shù)中，選取不同時間步長進(jìn)行了模擬，結(jié)果顯示本文所選時間步長可以使得隨機(jī)游動模型的