淺海潮流模型及其在養(yǎng)殖海洋工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、該文首先從物質(zhì)通量、動(dòng)力學(xué)源匯及物質(zhì)守恒等概念和理論出發(fā),導(dǎo)出了積分和微分形式的海水基本守恒方程,然后系統(tǒng)地闡述了海水動(dòng)力學(xué)方程,包括歐拉(Euler)、拉格朗日(Lagrange)及不可壓縮海水連續(xù)方程,海水動(dòng)量方程,Boussinesq近似和靜力平衡(hydrostatic)近似方程.在此基礎(chǔ)上,利用海面和海底的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)邊界條件,導(dǎo)出了淺海正壓垂直積分潮流模型方程,進(jìn)而將其與垂直積分連續(xù)方程耦合,首次得出了潮流和潮波耦合模型方

2、程,其中的波-流耦合項(xiàng)反映了潮流模型的淺水效應(yīng).為了衡量波-流耦合項(xiàng)的重要性,該文利用尺度分析法,定義了潮深比數(shù)α等無(wú)量綱參數(shù),結(jié)合淺海海域特征深度、特征水平尺度、特征潮差、特征流速等特征值,得出了各無(wú)量綱參數(shù)的量級(jí),結(jié)果表明水平湍流摩擦項(xiàng)量級(jí)最小,波-流耦合項(xiàng)與平流項(xiàng)、底摩擦及科氏項(xiàng)同量級(jí),水面坡度項(xiàng)量級(jí)最大,為模型的主要強(qiáng)迫.由于波-流耦合模型方程既包含了平流項(xiàng)、湍流摩擦項(xiàng)等傳統(tǒng)的非線性項(xiàng),又包含了波-流耦合項(xiàng)這樣的淺水效應(yīng)非線性項(xiàng)