【正文】 Simulation Experiments of Sediment in Offshore Area of Lianyungang Based on FVCOM 學 院 ： 測繪工程學院 專業(yè)班級 ： 海洋技術 海洋 091 學生 姓名 ： 學 號： 指導教師 ： 20xx 年 6 月 淮海工學院本科生畢業(yè)設計（論文）誠信承諾書 （論文），是在指導教師的指導下嚴格按照學校和學院有關規(guī)定完成的。 畢業(yè)設計（論文）作者簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）中文摘要 基于 FVCOM 的連云港海域泥沙模擬實驗 摘 要： 本文運用 FVCOM，依據(jù)水文實測資料， 建立了連云港海域泥沙顆粒示蹤模型 ，對海州灣開展了三維泥沙驗證，結果基本滿意。E， 176。 關鍵詞： FVCOM；潮流泥沙；海州灣；三維模擬 畢業(yè)設計（論文）外文摘要 ThreeDimensional Numerical Simulation Experiments of Sediment in Offshore Area of Lianyungang Based on FVCOM Abstract: The region across the Haizhou Bay is one of the most economically developed areas in China． There are lots of projects constructed in the Haizhou Bay， which change the transport of current and sediment in the water area． The sediment transport in the Haizhou Bay， a huge tidal estuary， is very plicated due to the effects of river runoff， wave and tide． The cohesive sediment is reciprocating its motion under the force of tide flow． With the hydraulic and coastal engineering construction， more precise research products are needed． In this paper， a 3D current and sediment model is established through FVCOM． The measured data of the current and sediment in the Haizhou Bay are collected to test the model，and the simulating process is generally consistent with real data． The sediment transport with tide current during spring tide period is simulated， then planar and vertical sediment distribution are obtained in the study． Although the precision is not as good as the planar 2D model， it is an important attempt to model 3D sediment transport in a huge tidal estuary． The model can be applied to analyze the engineering 3D effect on the territorial waters through ongoing improvement． There are broad application prospects in exploitation and protection of water ecology． Keywords: FVCOM ； cohesive sediment。 同時，作為泥沙研究的重要手段之一，我國泥沙模擬技術得到了迅速的發(fā)展，它包含兩部分 :泥沙實體模型和 泥沙數(shù)學模型。05′55″N 、119176。 本文研究區(qū)域位于蘇北潮灘北部，河口區(qū)域為典型的潮灘地貌，并且該海域它的潮汐為不正規(guī)半日潮，平均潮差是 ，屬強潮性質的海岸。 淮海工學 院二〇一三屆 本科畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁 共 19 頁 國內外研究 的 進展 泥沙數(shù)值模型 的研究進展 泥沙研究主要是從認識水流的泥沙運動及河床演變規(guī)律開始 ,從而來解決水利工程中的泥沙問題。次年他撰寫“論泥沙起動流速” [2]理論首次提出起動流速公式。 在 1981 年 , 教育部、水利部、外交部和國家 科委聯(lián)合向國務院上報“關于籌建國際泥沙研究培訓中心”的報告，這表明泥沙研究在國際上已受到廣泛的關注。 現(xiàn)今泥沙數(shù)值模擬中的實體模型實驗是研究河口在自然情況下以及修建水利建筑物后用來預測河床演變及其相關水沙運動的重要手段之一，特別對于一些三維性比較強的理論計算困 難較大時，通過模型數(shù)值模擬的方法進行求解得到的結果往往更為可觀。在 20 世紀 80 年代末在國內開始建立起二維泥沙數(shù)學模型，之間該模型發(fā)展迅速并且得到了廣泛的運用及研究。 連云港海域泥沙 研究進展 自 20 世紀 60 年代河流數(shù)學模型初步建立，數(shù)值模擬在數(shù)學模型和實體模型方面都有很大的突破。 鑒于田灣核電站在國家大型工程中的重要性， 20xx 年初趙洪波 [5]等人同樣通過建立核電站周圍平面二維數(shù)學模型，通過模擬結果分析了田灣核電站海區(qū)的潮流特征，這同時也為局部模型的建立提供了邊界條件。結果表明：在連云港港口擴建之后，已建的田灣核電站取水明渠口門附近水域變成泥沙淤積環(huán)境，灘面將會淤高，設計的取水口門水深等深線將會外移，核電站正常取水將會受到影響 [9]。有限差分法的優(yōu)點是它的運行模式簡單、計算速度比較快，并有明確的動力學基礎，它的缺點是對于復雜的海底地形和海岸線模擬效果不好；有限體積法因為使用的是不規(guī)則三角形網(wǎng)格，所以它能更加精確的模擬復雜的海岸線，并且能對局部三角形網(wǎng)格進行指定加密處理，但是它的計算速度比較慢。 垂向混合系數(shù) FVCOM 模式的垂向混合系數(shù)由二階湍流閉合模型所確定的， 可以很好地模擬湍流層之間的動力因素， 在一定程度上排除了人為因素的干擾。 此外，底邊界層是否模擬成功，對于研究深水的形成過程也具有重 要作用。由于它可以人為控制一些相對主要的因素而省略其次要因素，這使得研究人員容易改變流量、水位等其他研究因素，所以泥沙實體模型典型性比較強，能夠較方便的優(yōu)化研究的設計方案。一般而言，物理模型可用來模擬細節(jié)問題，比如網(wǎng)格感興趣區(qū)域加密處理，泥沙數(shù)學模型可對實體模型進行整體把握，對于開邊界的處理比較恰當，模型初始條件的設置也較為合理。zzx x y y t tHD??? ???? ? ? ? ?? （ 21） 其中 x， y， z 分別是笛卡爾坐標系的空間變量， t 是時間變量； x*， y*分別是 α坐標系的空間自變量， t*是 α坐標系的時間自變量； H 為水深， ζ 為海平面的波高。myovDv D u v D v w fu Dt x yg D D vg D D d K D Fy y y D??? ? ? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ?????? （ 2— 4） （ 3）溫度、鹽度和密度方程 1 hTT D T u D T v D T w TK D H D Ft x y D? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? （ 2— 5） 1 hS D S u D S v D S w SK D F st x y D? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? （ 2— 6） ? ?,TS??? （ 2— 7） （ 4）湍流閉合方程