elcirc模型在长江口的应用

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1、河海大学硕士学位论文摘要鉴于在变尺度大范围河口区域还未有令人满意的模型推广，本文将引进新型模型ELCIRC以验证其在长江口的适用性。ELCIRC(Eulerian--LagrangianCIRCulation)采用三维无结构网格斜压模式计算流域及海洋要素。算法采用有限体积／有限差分的欧拉一拉格朗日算法解浅水方程，以模拟各种物理过程及大气、海洋和径流作用，低阶，但有体积守恒、稳定和计算高效的特点，并可处理潮滩移动边界。模型考虑了多种物理效应如风效应、热交换等，同时在紊流闭合方程和计算方法上有多种选择。本文介绍了ELCI

2、RC的理论及使用；基于其在Linux平台下的软件XMGREDIT5生成全三角形网格并评价其特性，认为XMGREDIT5较适合大范围海域而不适用于河道；应用ELCIRC模型计算了长江口的潮流场并进行验证，结果与实测资料吻合良好，且能较好地模拟出地形变化对水流结构的影响；文中对于风场的影响作了定性分析，同时根据实际需要对模型作了改进，如将仅支持长期资料调和常数的开边界条件改为可选择的短期调和常数边界和潮位边界，使二进制格式结果文件数据输出可以处理多点数据及流场等等。最后文章对模型特性做出评价并给出模型的发展方向，认为模型

3、可用于长江口甚至于更大的变尺度区域计算，加入泥沙模块是今后其用于长江口的主要研究方向。关键词：数值模拟变尺度河口无结构网格●河海大学硕士学位论文AbstractDuetothelackofopen—sourcemarinemodelssufficientlyaddressingestuary-shelfsystemsposecross-scalemodelingchallenges，thispaperwilladoptanewmodelELCIRCtocheckitsapplicabilityinChangiiang

4、Estuary．ELCIRC(Eulerian———LagrangianCIRCulation)isallunstructured—gfdmodeldesignedfortheeffectivesimulationof3Dbarocliniccirculationacrossriver-to-oceanscales．Itusesafinite—volume／finite-differenceEulerian—Lagrangianalgorithmtosolvetheshallowwaterequations，writ

5、tentorealisticallyaddressawiderangeofphysicalprocessesandofatmospheric，oceanandriverforcings．Thenumericalalgorithmislow-order,butvolumeconservative，stableandcomputationallyefficient．Italsonaturallyincorporateswettinganddryingoftidalflats，andallowsfortheuseofsta

6、te．of-the．artttlrbulenceclosureschemesandsolvermethods．Thetheoryandapplicationisexplainedinthispaper．SoftwareXMGREDIT5matchingELCIRCisusedtogenerateunstructuredgrid，andisconsideredfitforoceanbutrivers．Tidalcurrentissimulatedandvalidatedwell，andsensitivityofcurr

7、entstructuretobathymetryisvisible．Affectionofwindisqualitativelyanalyzedhere．Atthesametimethemodelisimprovedonasrequired，likethetidalopenboundarywhichcouldchoosenotonlylongperiodharmomcconstantbutalsoshortperiodharmomcconstantandtidallevel，andmulti-pointresults

8、andflowfielddatacouldbeexportedeffectivelywithbinaryresults．Thecharacteristicsareevaluatedandon—goingdevelopmentsaregiven．ELCIRCcouldbeappliedinChangiiangEstuaryorlargerregi