象山港的水动力以及输运机制的数值模拟研究【毕业论文+开题报告+文献综述】

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1、本科毕业论文开题报告海洋科学象山港的水动力以及输运机制的数值模拟研究一、课题研究背景2.海域概况我们研究主要是指象山港海域。象山港位于宁波市东南部，穿山半岛与象山半岛之间，东临大目洋，是一个由东北向西南深入内陆的狭长型半封闭型海湾，理想的深水避风港。全港纵深60多千米，港深水清，一般水深在10～15米。海岸线曲折，象山港海港岸线全长406千米，其中大陆岸线297千米。港湾内有西沪港、黄墩港和铁港三个支港。象山港水域总面积563、3平方千米，港域横贯象山、宁海、奉化、鄞州、北仑五县市区。象山港西、南、北三面群山环绕，口外有六横等岛屿掩护，港内风平浪静。象山港内海产品种类达320余种，是浙江省

2、主要水产养殖基地。（二）国内外的研究现状通过对国内外有关的学术刊物（如《东中国海海洋动力环境要素的数值模拟方法研究》、《东中国海环流及其相关动力过程的模拟与分析》、《夏季东中国海环流及长江口上升流模拟》、《中国海区域的海洋数值模式与海_气耦合试验研究》）、水动力网站和国际国内有关学术会议的论文集进行分析，水动力以及输运数值模拟研究主要是关于在熟悉水动力并且在这基础上要进行模式的构建，运用roms模式来解决现实问题，其中也有许多问题需要去探索和研究。当前国内外的海洋模式基本上是以三维原始方程为基础的水平网格的选取多为ArakawaB或C网格在垂直方向的分层上则有深度z坐标随地σXIII坐标等

3、密面ρ坐标和s坐标伸展坐标等有的模式则采用混合坐标即在不同的层面上根据不同的层化结构分别采用不同的坐标大部分模式的差分格式多采取有限差分有限体积格式少数采用有限元格式或谱离散模式目前国外发展的海洋模式比较著名的有美国国家海洋和大气局NOAA地球流体动力学实验室GFDL发展的模块化海洋模式MOMPrinceton大学大气和海洋科学实验室的AlanF.Blumberg和GeorgeL.Mellor1987发展起来的海洋数值模式POMAlanBlumberg发展的河口-海岸-海洋模式ECOM-si美国Miami大学发展的等密面坐标海洋模式MICOMRobertHallberg发展的等密面坐标模式

4、HIM混合坐标海洋模式HYCOM区域海洋模拟系统ROMSPrinceton大学和Rutgers大学联合开发的随地坐标海洋模式TOMS德国Hamburg大学海洋研究所发展的三维斜压陆架海模式HAMSOM海洋环流并行模式POP等。我国海浪模拟工作是于20世纪80年代发展起来的早在20世纪60年代我国就有专门的小组研究了适合我国沿海海区的波浪推算方法并在许多海港工程设计中得到了应用到了80年代在文圣常和余宙文1984的著作海浪理论与计算原理中全面论述了现代海浪理论及其各类海浪计算模式指导着我国海洋学研究者研制适合我国海域的数值模拟方法中。（二）选题的依据和意义[1].通过学习研究关于水动力和输运

5、机制数值模拟，深刻认识象山港海域的水动力状况由于数值模拟可以实现近似模拟出整个海域的运动过程，在学习和研究并且利用工具实现从抽象的数据到模拟，使研究者和读者可以更加直观的了解该海域的运动状况，因此是我们了解某海域研究发展的方向。[2].利用通过研究象山港海域的水动力的状况，可以了解到与其近似的海域或者靠近的海域象山港位于宁波市东南部，穿山半岛与象山半岛之间，东临大目洋，是一个由东北向西南深入内陆的狭长型半封闭型海湾，理想的深水避风港。它是浙江省内重要的港口之一，通过研究象山港的水动力状况，可以了解该海域的潮汐，海浪，环流，对开发保护象山港有重要的意义。[3].学习研究水动力，完善和发展理论

6、XIII，使得对水动力研究有深刻的认识与开拓性的思维，对于日后进一步研究有帮助。水动力学英文叫做hydrodynamics，它是研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。而其中的一个分支就是研究波浪，它是研究各种水波的运动特性和波浪对建筑物的波压力。通过研究象山港的波浪，我们可以了解到该海域水波的运动状况，可以提前预测和了解波浪的运动状况。通过数值模拟，以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。而数值模拟它是用计算机来做实验。比如某一特定机翼的绕流，通过计算并将其计

7、算结果在荧光屏上显示，可以看到流场的各种细节：如激波是否存在，它的位置、强度、流动的分离、表面的压力分布、受力大小及其随时间的变化等。通过上述方法，人们可以清楚地看到激波的运动、涡的生成与传播。总之数值模拟可以形象地再现流动情景，与做实验没有什么区别。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：（一）研究的主要内容1、水动力理论体系的研究主要是通过自主的学习与之前的相关认识，加深对水动力理论体系的了解，使得能够掌握水动力的大概