目录
FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用
第一章、FVCOM水动力相关理论
第二章、Linux系统下FVCOM运行环境搭建
第三章、FVCOM三维水动力数值模拟前处理
第四章、FVCOM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
第六章、FVCOM三维温盐数值模拟前处理
第七章、FVCOM三维温盐数值模拟率定及可视化
第八章、FVCOM三维水质数值模拟
第九章、FVCOM三维水质计算结果可视化及率定方法
第十章、FVCOM三维水环境数值模拟总结回顾及问题答疑
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技术
第一章、FVCOM基础理论
第二章、FVCOM运行环境部署
第三章、FVCOM三维水动力数值模拟前处理
第四章、FVCOM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
第六章、FVCOM三维水交换及污染物扩散问题数值模拟及前处理
第七章、FVCOM三维水交换及污染物扩散问题可视化及结果分析方法
第八章、FVCOM三维溢油及物质输运问题数值模拟及前处理
第九章、FVCOM三维溢油及物质输运问题可视化及结果分析方法
第十章、总结回顾及问题答疑
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。
1.主流海洋数值模式特点介绍(FVCOM、POM、HYCOM等)
2.不同坐标系下FVCOM控制方程推导
3.FVCOM有限体积法介绍
4.FVCOM水动力、温盐方程求解过程推导
5.FVCOM程序求解流程介绍
1.虚拟机安装及配置详解
2.Linux系统安装配置详解
3.Linux系统下FVCOM常用命令介绍
4.INTEL编译器安装配置详解
5.OPENMPI安装配置详解
6.NETCDF库安装配置详解
7.Linux环境变量配置
8.实操练习:FVCOM水动力算例试运行
1.图新地球、SMS、Notepad++、Global Mapper软件安装
2.免费岸线数据提取及处理
3.地形数据的获取及处理
4.坐标系统转换
5.SMS非结构三角形网格生成
6.SMS网格划分技巧及质量优化
7.FVCOM水动力数值模拟所需全部文件介绍及制作
8.实操练习:某海域岸线、地形获取及网格生成优化
1.FVCOM模型全部功能及可解决问题介绍
2.编译FVCOM生成可执行程序
3.FVCOM运行配置文件全部参数详解
4.案例讲解:某海域FVCOM水动力数值模拟参数设置
5.FVCOM运行时可视化变量检查
6.实操练习:使用FVCOM进行某海域水动力数值模拟
1.FVCOM水动力计算结果文件查看及全部变量详解
2.水位等值线图、流场矢量图绘制
3.水动力数值模拟常用率定方法介绍
4.FVCOM新变量输入、计算、输出的源码修改方法介绍
5.基于中国海的FVCOM底摩阻源码修改
6.案例讲解:某海域水动力计算结果的率定
7.实操练习:FVCOM水动力计算结果率定及作图
1.FVCOM三维温盐数值模拟所需文件介绍
2.FVCOM三维温盐模拟所需气象数据下载及处理
3.FVCOM三维温盐初始场设置
4.FVCOM三维温盐开边界数据下载及处理
5.径流输入文件制作
6.实操练习:某海域FVCOM三维温盐前处理文件制作
1.FVCOM三维温盐模块编译
2.FVCOM三维温盐数值模拟参数配置
3.FVCOM三维温盐数值模拟结果可视化
4.FVCOM三维温盐常见率定方法介绍
5.温度极大值、盐度极小值等常见问题的处理
6.实操练习:某海域FVCOM三维温盐数值模拟结果可视化及初步率定
1.FVCOM三维水质控制方程各生化反应源项详解
2.FVCOM三维水质输入文件介绍
3.水质初始场文件制作
4.水质污染物源项输入文件制作
5.几种水质开边界文件制作
6.FVCOM三维水质参数文件制作
7.FVCOM三维水质模拟参数配置
8.实操练习:某海域FVCOM三维水质数值模拟输入文件制作
1.FVCOM三维水质计算结果可视化
2.基于污染源排放等问题的FVCOM水质源码修改
3.NC格式输出FVCOM水质变量的源码修改
4.相关性分析在FVCOM水质模型参数率定中的应用
5.参数敏感性分析在FVCOM水质模型参数率定中的应用
6.实操练习:某海域FVCOM三维水质数值模拟结果可视化及初步率定
1.FVCOM水动力数值模拟流程回顾
2.FVCOM温盐数值模拟流程回顾
3.FVCOM水质数值模拟流程回顾
4.问题答疑
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。
1.主流海洋数值模式及特点介绍
2.FVCOM水动力模块、染色剂模块、粒子追踪模块控制方程介绍
3.FVCOM数值方法介绍
4.FVCOM程序计算流程介绍
5.FVCOM求解过程推导详解
1.虚拟机安装及配置
2.Linux系统安装配置
3.Linux系统下FVCOM常用命令介绍
4.INTEL编译器安装配置
5.OPENMPI安装配置
6.NETCDF库安装配置
7.Linux环境变量配置
8.实操练习:FVCOM运行环境搭建及水动力算例运行
1.岸线数据提取及处理
2.地形数据的获取及处理
3.SMS非结构三角形网格生成
4.SMS网格划分、优化技巧详解
5.SMS地形数据插值
6.实操练习:某海域岸线提取,SMS生成优化及地形插值
7.Python前处理使用及详解
8.Matlab前处理使用及详解
9.Chinatide前处理使用及详解
10.实操练习:某海域岸线FVCOM运行所需全部的文件制作
1.FVCOM 编译及所有模块详解
2.FVCOM模型可解决问题介绍
3.FVCOM运行所需全部参数详解
4.案例讲解:某海域FVCOM三维水动力数值模拟参数设置
5.FVCOM运行时可视化变量检查
6.实操练习:使用FVCOM进行某海域三维水动力数值模拟
1.FVCOM水动力计算结果文件查看及全部变量详解
2.Matlab绘制水位等值线图、流场矢量图
3.FVCOM水动力常用率定方法介绍
4.案例讲解:某海域水动力计算结果的率定
5.实操练习:FVCOM水动力计算结果可视化
1.该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍
2.满足该问题更多实际需求的FVCOM源码修改
3.FVCOM染色剂模块编译
4.该问题初始场设置方法及文件制作
5.该问题边界条件设置方法及文件制作
6.FVCOM河流文件制作及试运行
7.FVCOM风场数据下载、文件制作及试运行
8.该问题参数设置
9.案例+实操练习:某海域该问题FVCOM数值模拟
1.该问题FVCOM数值模拟结果可视化
2.示踪物总浓度随时间变化作图及分析
3.示踪物滞留时间及半交换时间作图及分析
4.示踪物水平分布及时间演变作图及分析
5.案例+实操练习:某海域FVCOM该问题结果可视化分析
1.该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍
2.FVCOM粒子追踪模块编译
3.该问题粒子释放文件制作
4.该问题参数设置
5.案例+实操练习:某海域该问题FVCOM数值模拟
1.该问题FVCOM数值模拟结果可视化
2.粒子时空分布作图及分析
3.粒子输运轨迹作图及分析
4.不同动力因素对结果影响作图及分析
5.欧拉余流作图及分析
6.拉格朗日余留及分析
7.案例+实操练习:某海域FVCOM该问题结果可视化分析
1.FVCOM水动力数值模拟流程回顾
2.FVCOM水交换及污染物扩散数值模拟流程回顾
3.FVCOM溢油及物质输运数值模拟流程回顾
4.问题答疑
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