通过POM模式对胶州湾纳潮量的数值模拟研究

论文摘要

胶州湾是青岛的母亲湾,整个青岛的社会生活、经济发展都与胶州湾有着密不可分的关系。随着经济的发展,对胶州湾的开发变得越来越频繁。纳潮量是评价海湾环境的重要指标,它决定着海湾和外海的水交换强度,对海湾的自净、冲於等都具有重要意义。通过对ADCP湾口走航测流数据的处理,得到胶州湾（薛家岛-团岛断面）和内湾（黄岛-团岛断面）的纳潮量,我们发现在落潮期间,通过走航断面的流量值会有一个抖动。这个抖动是观测计算的误差,还是确实存在的现象,本文通过POM模式进行数值实验,给出了合理的解释。经过对不同分潮数的反复模拟,比较了湾口断面流和水位的观测值、5个分潮和24个分潮的模拟值,发现24个分潮能更准确地模拟出实际的潮汐和潮流情况。给出了连续30天的通过两个断面的流量图,计算了胶州湾纳潮量的模拟值,并对观测值和模拟值进行了对比。通过以上工作,对通过胶州湾口断面的流量和胶州湾的纳潮量有了进一步的认识。并且认识到对于小范围海域,5个分潮仅能大体模拟出潮汐潮流情况,要获得更详细的潮汐潮流情况,还需要更多的分潮。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 胶州湾自然环境及水文概况
• 1.1.1 胶州湾自然环境
• 1.1.2 胶州湾海洋水文概况
• 1.2 海洋数值模式的发展及模式介绍
• 1.2.1 海洋数值模式的发展
• 1.2.2 常用海洋模式的介绍
• 1.3 胶州湾数值研究及纳潮量计算回顾
• 1.3.1 胶州湾数值研究回顾
• 1.3.2 胶州湾纳潮量计算回顾
• 1.4 本文思路与工作
• 第二章 POM数值模式简介
• 2.1 基本控制方程
• 2.2 边界条件和垂向积分方程
• 2.3 模式运行
• 第三章 实测数据的获取、处理及结果
• 3.1 数据的获取
• 3.2 数据的处理方法
• 3.3 数据处理结果
• 第四章 基于POM模式的数值实验
• 4.1 数值模式的基本条件及参数设置
• 4.2 采用5个分潮模拟
• 4.3 增加表面风应力模拟
• 4.4 改变底摩擦模拟
• 4.5 增加分潮数模拟
• 4.5.1 调和分析结果
• 4.5.2 根据振幅增加分潮数模拟结果
• 4.5.3 根据信噪比增加分潮数模拟结果
• 第五章 模拟结果及分析
• 5.1 全场潮流模拟结果
• 5.2 水位的比较
• 5.2.1 模拟30天水位的比较
• 5.2.2 走航时间水位的比较
• 5.3 定点流的比较
• 5.4 断面流的比较
• 5.4.1 团岛—薛家岛断面流的比较
• 5.4.2 团岛—黄岛断面流的比较
• 5.5 断面流量、纳潮量的比较
• 5.5.1 团岛-薛家岛和团岛-黄岛断面流量、纳潮量的比较
• 5.5.2 流量、水位综合图
• 5.5.3 胶州湾和内湾的纳潮量观测值与模拟值比较
• 第六章 结语
• 6.1 本文的主要结论
• 6.2 存在的问题
• 参考文献
• 致谢