舟山海域潮流數(shù)值模擬研究及其綜合觀測.pdf

1、通過建立海洋觀測站對潮流進(jìn)行實(shí)際觀測雖然卓有成效，但是觀測費(fèi)用較為昂貴，觀測周期較長，而且舟山島海域的潮流運(yùn)動(dòng)又較為復(fù)雜，僅依據(jù)少數(shù)站點(diǎn)上的實(shí)測數(shù)據(jù)難以對大面積海域的潮流作出準(zhǔn)確可靠的分析預(yù)報(bào)。因此，要由點(diǎn)到面，準(zhǔn)確掌握大面積海域潮流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，數(shù)值模擬計(jì)算是一種廉價(jià)而有效的手段。本文既采用海洋自動(dòng)觀測站對舟山海域的潮流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定點(diǎn)長期觀測，并對整個(gè)海域進(jìn)行ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers)

2、走航試驗(yàn)，采集整個(gè)海域的潮流數(shù)據(jù)，同時(shí)采用數(shù)值模擬計(jì)算方法對舟山海域的潮流進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　本文的研究對象為舟山島至寧波穿山半島之間的海域，首先我們建立了海洋自動(dòng)觀測站，海洋自動(dòng)觀測站包含了海面綜合觀測站和海底座底式流速剖面采集站，安裝于海面綜合觀測站上的海水物理化學(xué)量采集器能夠?qū)崟r(shí)采集該海域的海水物理化學(xué)量的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，另外在其控制箱中配備了蓄電池，太陽能電池板，無線發(fā)射模塊等系統(tǒng)，能夠保證其長期穩(wěn)定的工作及數(shù)據(jù)的無線傳輸。

3、工作于海底的座底式流速剖面采集站用于采集該海域的海水剖面流速等數(shù)據(jù)。安裝于座底式流速剖面采集站上的ADCP流速剖面儀自帶電池供電，具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能確保其連續(xù)工作一個(gè)月以上。
　　在建立海洋自動(dòng)觀測站以后，我們采用ADCP流速剖面儀對該海域進(jìn)行了為期兩天的走航試驗(yàn)，首先安裝調(diào)試好走航試驗(yàn)的設(shè)備，為了保證其8小時(shí)的連續(xù)工作，在船上配備了一臺(tái)小型汽油發(fā)電機(jī)，安裝于船頂?shù)腉PS天線能夠?qū)ψ吆皆囼?yàn)船進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并通過上位機(jī)對所采

4、集的海水流速、位置坐標(biāo)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，方便對采集數(shù)據(jù)的觀察和故障的排除。
　　在進(jìn)行ADCP走航試驗(yàn)的基礎(chǔ)上我們采用網(wǎng)格生成器生成了該海域的三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，并對劃分好的網(wǎng)格進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理，在近岸邊界處按比例細(xì)化并拉伸網(wǎng)格，在垂直剖面上分為16層，在海岸壁面邊界處采用統(tǒng)一的水深。然后參照 ADCP海上走航試驗(yàn)所采集到的海水性質(zhì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出適當(dāng)?shù)耐牧鲄?shù)并建立相應(yīng)的海水模型，設(shè)置求解器的初始條件，同時(shí)采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Flue