• FVCOM三维水动力、水交换、溢油物质扩散及输运数值模拟丨FVCOM模型流域、海洋水环境数值模拟方法


    基于FVCOM模型的三维水动力、水交换、溢油物质扩散及输运数值模拟

    近岸海域水交换是海洋环境科学研究的一个基本命题, 污染物通过对流输运和稀释扩散等物理过程与周围水体混合, 与外海水交换, 浓度降低, 水质得到改善。交换不畅的水体, 由于污染物的持续累积, 往往会形成诸如富营养化等问题。水体中物质、污染物的分布与水体中的物质输运过程密切相关。水体的油类污染通常来自于突发性石油泄漏,溢油事件造成的环境污染会降低水体使用价值与生态系统服务功能,构建数值模拟溢油事故可为溢油发生后的应急处置提供决策依据。
    本教程基于FVCOM的水动力模块、染色剂模块、粒子追踪模块,旨在通过数值模拟的手段,解决水交换及污染物迁移扩散问题、溢油及物质输运问题。学习分为十部分,应用性较强,通过本教程的学习,可具备独立数值模拟流域、海洋水动力,解决水交换及污染物扩散问题、溢油及物质输运问题的能力,以解决科研、工作中的实际问题。

    ///  基 于 FVCOM模型 的 三 维 水 动 力、水 交 换、溢 油 物 质 扩 散 及 输 运 数 值 模 拟

    第一章

    FVCOM基础理论

    • 主流海洋数值模式及特点介绍
    • FVCOM水动力模块、染色剂模块、粒子追踪模块控制方程介绍
    • FVCOM数值方法介绍
    • FVCOM程序计算流程介绍
    • FVCOM求解过程推导详解

    第二章

    FVCOM运行环境部署

    • 虚拟机安装及配置
    • Linux系统安装配置
    • Linux系统下FVCOM常用命令介绍
    • INTEL编译器安装配置
    • OPENMPI安装配置
    • NETCDF库安装配置
    • Linux环境变量配置
    • 实操练习:FVCOM运行环境搭建及水动力算例运行

    第三章

    FVCOM三维水动力

    数值模拟前处理

    • 岸线数据提取及处理
    • 地形数据的获取及处理
    • SMS非结构三角形网格生成
    • SMS网格划分、优化技巧详解
    • SMS地形数据插值
    • 实操练习:某海域岸线提取,SMS生成优化及地形插值
    • Python前处理使用及详解
    • Matlab前处理使用及详解
    • Chinatide前处理使用及详解
    • 实操练习:某海域岸线FVCOM运行所需全部的文件制作

    第四章

    FVCOM三维水动力

    数值模拟

    • FVCOM 编译及所有模块详解
    • FVCOM模型可解决问题介绍
    • FVCOM运行所需全部参数详解
    • 案例讲解:某海域FVCOM三维水动力数值模拟参数设置
    • FVCOM运行时可视化变量检查
    • 实操练习:使用FVCOM进行某海域三维水动力数值模拟

    第五章

    FVCOM三维水动力计算结果可视化及率定方法

    • FVCOM水动力计算结果文件查看及全部变量详解
    • Matlab绘制水位等值线图、流场矢量图
    • FVCOM水动力常用率定方法介绍
    • 案例讲解:某海域水动力计算结果的率定
    • 实操练习:FVCOM水动力计算结果可视化

    FVCOM三维水交换

    及污染物扩散问题

    数值模拟及前处理

    • 该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍
    • 满足该问题更多实际需求的FVCOM源码修改
    • FVCOM染色剂模块编译
    • 该问题初始场设置方法及文件制作
    • 该问题边界条件设置方法及文件制作
    • FVCOM河流文件制作及试运行
    • FVCOM风场数据下载、文件制作及试运行
    • 该问题参数设置
    • 案例+实操练习:某海域该问题FVCOM数值模拟

    FVCOM三维水交换

    及污染物扩散问题

    可视化及结果分析方法

    • 该问题FVCOM数值模拟结果可视化
    • 示踪物总浓度随时间变化作图及分析
    • 示踪物滞留时间及半交换时间作图及分析
    • 示踪物水平分布及时间演变作图及分析
    • 案例+实操练习:某海域FVCOM该问题结果可视化分析

    FVCOM三维溢油及

    物质输运问题

    数值模拟及前处理

    • 该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍
    • FVCOM粒子追踪模块编译
    • 该问题粒子释放文件制作
    • 该问题参数设置
    • 案例+实操练习:某海域该问题FVCOM数值模拟

    FVCOM三维溢油及

    物质输运问题

    可视化及结果分析方法

    • 该问题FVCOM数值模拟结果可视化
    • 粒子时空分布作图及分析
    • 粒子输运轨迹作图及分析
    • 不同动力因素对结果影响作图及分析
    • 欧拉余流作图及分析
    • 拉格朗日余留及分析
    • 案例+实操练习:某海域FVCOM该问题结果可视化分析

    第十章

    总结回顾及

    问题答疑

    • FVCOM水动力数值模拟流程回顾
    • FVCOM水交换及污染物扩散数值模拟流程回顾
    • FVCOM溢油及物质输运数值模拟流程回顾
    • 问题答疑

     FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

    FVCOM在近岸水环境模拟方面具有一定优势,如采用非结构化三角形网格易于拟合岸线和局部加密,垂向σ坐标系易于拟合底边界地形,干湿判别法处理潮滩动边界,内外模分裂以节省计算时间等。本教程包括海洋数值模式基础理论讲解,Linux操作系统下FVCOM运行环境搭建,应用FVCOM进行流域、海洋水动力、温盐、水质的数值模拟,水动力、温盐、水质的数值模拟结果的率定、相关前沿问题的介绍等。本学习具有较强的应用价值,使学员具备独立模拟流域、海洋水动力、水环境的能力,为更好地解决科研、工作中的实际问题提供基础。

    /// FVCOM 流 域、海 洋 水 环 境 数 值 模 拟 方 法 及 实 践 技 术 应 用

    更多
    ●【教程】Delft3D水动力-富营养化模型实践技术高级应用
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/126133539