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基于混合模型修正的在役海洋钻机井架实时承载能力评估
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作者 闫天红 周国强 董浩轩 《天然气工业》 北大核心 2025年第6期170-181,共12页
随着海上油气资源勘探开发的不断深入,在役钻机井架作业安全就显得尤为重要。由于钻机井架面临海洋环境腐蚀、结构损伤及苛刻钻井作业条件,在役海洋钻机井架不可避免出现结构损伤和性能退化,进而降低承载能力并可能导致耐久性失效,给海... 随着海上油气资源勘探开发的不断深入,在役钻机井架作业安全就显得尤为重要。由于钻机井架面临海洋环境腐蚀、结构损伤及苛刻钻井作业条件,在役海洋钻机井架不可避免出现结构损伤和性能退化,进而降低承载能力并可能导致耐久性失效,给海洋钻井作业带来巨大风险,实时评估井架实际承载能力已迫在眉睫。为此,基于测试模型实测数据与有限元模型计算数据相关性分析建立了贝叶斯模型修正方法,形成了基于混合模型修正的海洋钻机井架承载能力实时评估方法,并开发了集钻井载荷—应变测试—振动测试一体化的海洋钻机井架结构响应测试系统,最后以南海某平台海洋钻机井架结构损伤识别算例,验证了该算法的可靠性。研究结果表明:①井架测试模型实测响应与有限元模型计算响应相关性分析可以实现测点与节点匹配、实测响应与计算响应匹配;②基于实测模态参数与应变的混合有限元模型修正建立的在役钻机井架测评基准模型进一步减小了计算数据与实测数据的误差,实测频率与计算频率最大误差由模型修正前的34.35%降低为0.56%,实测应变与计算应变最大误差由模型修正前的53.7%降低为13.3%;③经现场实测响应与计算响应相关性分析的混合模型修正,按照评估准则海上钻机实例井架承载力下降8.44%。结论认为,形成的在役钻机井架性能退化及承载能力评估技术解决了原有单一工况测点值线性外推评估方法难以满足复杂工况带来的不确定性问题,该方法对于准确评估海上在役钻机井架实际承载能力具有重要借鉴和指导意义。 展开更多
关键词 海洋钻机井架 响应测试与数值计算 相关性分析 混合模型修正 承载能力评估
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海洋工程对海域水动力影响评估——数值模型解决方案 被引量:13
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作者 江毓武 方秦华 张珞平 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B08期263-268,共6页
为评估海洋工程尤其是围海工程对海洋水动力环境及港口淤积效应的影响,本研究在厦门港建立了成熟的三维水动力数学模型,采用具有二次精度的六节点三角形单元,并利用粗细网格共存及多套网格一次剖分的非结构化网格技术模拟和预测了海洋... 为评估海洋工程尤其是围海工程对海洋水动力环境及港口淤积效应的影响,本研究在厦门港建立了成熟的三维水动力数学模型,采用具有二次精度的六节点三角形单元,并利用粗细网格共存及多套网格一次剖分的非结构化网格技术模拟和预测了海洋工程前后水动力环境的变化情况.通过对嵩屿集装箱港区规划岸线进行环境影响评价的实践,证明了本模型可以为海洋工程的可行性研究及环境影响评价提供科学支撑. 展开更多
关键词 海洋工程 围海工程 厦门港 有限元 数值模型 水动力影响
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中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST)研究Ⅰ:模型结构与设置 被引量:3
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作者 汤立群 申锦瑜 +2 位作者 刘大滨 季小梅 陈洁 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1-7,共7页
以POM为基础,采用Semi-prognostic方法对POM动量方程的压力项进行修正,以减少模型运行过程中的漂移问题;采用三重双向嵌套技术,在中国的河口及沿海建立了三重嵌套的风暴潮及三维海流、温盐数值预报模型CHINACOAST。对三维内模态基本方... 以POM为基础,采用Semi-prognostic方法对POM动量方程的压力项进行修正,以减少模型运行过程中的漂移问题;采用三重双向嵌套技术,在中国的河口及沿海建立了三重嵌套的风暴潮及三维海流、温盐数值预报模型CHINACOAST。对三维内模态基本方程、初边值条件、模型驱动力,特别是多河流入海的淡水径流和温盐边界设定、模型求解方法以及模型参数设置等作了较为详细的介绍。 展开更多
关键词 中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型 风暴潮 海洋动力 数值预报
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海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展 被引量:5
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作者 朱国平 周梦潇 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2020年第2期245-256,共12页
以生物体在大洋中的扩散为核心,总结了相关研究成果,综述了目前海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展和展望,旨在为深入研究海洋数值模型与生物生态模型的耦合及其在生物生态研究上的应用提供参考。首先从海洋模型... 以生物体在大洋中的扩散为核心,总结了相关研究成果,综述了目前海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展和展望,旨在为深入研究海洋数值模型与生物生态模型的耦合及其在生物生态研究上的应用提供参考。首先从海洋模型的发展历史入手,对比了不同海洋模型的配置方式,并列举目前全球应用最为广泛的几个模型,包括混合坐标大洋环流模型(HYCOM)、非结构有限体积法海洋模型(FVCOM)与区域海洋模型系统(ROMS),分析其特点及相关应用。此外,针对生物体扩散的3个基本阶段:释放、输送以及沉降,列举目前研究生物体扩散的3种基本研究方法,包括遗传基因法、元素标记法以及模型法,并在此基础上进一步探讨了海洋数值模型在生物体扩散中的应用。结果表明,模型法相对于其他两种方法而言是最优的方法,其可操作性和经济性最为适宜,但模型法的发展空间还很大,还有很多需要攻克的难题。海洋数值模型在生物体扩散研究中的应用实例进一步表明,利用物理模型与生物模型耦合是目前最为有效的手段。生物体扩散的成功建模需同时考虑模型自身的适应性以及生物体本身的行为,通过不断调试模拟生物扩散过程,进而择优选择。此外,开发出精度更高、实用性更强、兼容性更优的海洋模型是需要攻克的另一难题。目前,由于气候条件复杂、可获得数据资料较少等因素,大洋区域生物体扩散研究较为有限,但随着科技的进步,大洋区域数据资料的积累、适宜大洋区域海洋模型的开发,对大洋区域的生物体扩散研究必将成为趋势。 展开更多
关键词 海洋数值模型 生态模块 模型耦合 生物体扩散
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基于SWMM和FVCOM模型的城市多级排水系统改造模拟研究 被引量:2
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作者 魏书仪 刘非 +2 位作者 袁绍春 陈垚 李陪然 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第12期29-39,共11页
【目的】利用数值模型开展城市不同尺度的多级排水系统排水性能分析对于提升排水系统运行效率和降低城市内涝风险具有重要意义。【方法】以山西省孝义市古城规划区为研究区域,通过对历史涝点和现状排水系统调研分析,提出了基于“管—涵... 【目的】利用数值模型开展城市不同尺度的多级排水系统排水性能分析对于提升排水系统运行效率和降低城市内涝风险具有重要意义。【方法】以山西省孝义市古城规划区为研究区域,通过对历史涝点和现状排水系统调研分析,提出了基于“管—涵—河”的多级排水系统改造方案,采用开源模型SWMM和FVCOM进行一二维水文水动力耦合建模,模拟对比了改造前后研究区管网溢流和内涝积水情况,并对有客水入侵的极端工况进行了计算分析。【结果】结果表明:在现状情形下,即使降雨重现期为3 a或5 a一遇,古城规划区也会出现较严重的管网溢流;相比之下,改造后,30 a一遇降雨情景下,管网溢流节点数量降低了28%,最大积水深度较改造前降低了0.44 m,积水淹没范围显著减小。箱涵、护城河的运行状况良好,峰值流量均低于最大允许流量,楼东公园蓄洪池和城东蓄洪池均未出现超过水位和水量上限的情况。在客水工况下,古城核心区积水无明显增加。【结论】基于SWMM和FVCOM的耦合模型在城市多级排水系统建模评估中应用较好,“管—涵—河”工程改造是提高城市应对暴雨内涝灾害能力的一种有效手段。 展开更多
关键词 城市内涝 数值模拟 多级排水系统 SWMM模型 fvcom模型
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云图模型与数值产品结合预报海洋气旋
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作者 李修芳 林名智 余鹤书 《气象》 CSCD 北大核心 1992年第9期8-12,7,共6页
分析了西北太平洋温带气旋爆发性发展前期的云图特征,概括了气旋爆发过程的5类云图模型。通过实例揭示了物理参数与云系的发展有很好的对应关系,最后给出了使用卫星云图和数值产品做气旋爆发性发展的短期预报思路和判断爆发性气旋生成... 分析了西北太平洋温带气旋爆发性发展前期的云图特征,概括了气旋爆发过程的5类云图模型。通过实例揭示了物理参数与云系的发展有很好的对应关系,最后给出了使用卫星云图和数值产品做气旋爆发性发展的短期预报思路和判断爆发性气旋生成的方法。 展开更多
关键词 云图 模型 海洋 气旋 预报 数值
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基于非结构化的海洋动力模式FVCOM的北印度洋海域数值模拟 被引量:3
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作者 阮宗利 徐丹亚 +4 位作者 王际朝 庄展鹏 吴国丽 张艳华 纪艳菊 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第5期21-28,34,共9页
使用FVCOM对北印度洋海域进行了数值模拟,并对算例的构建过程做了详细的描述。模式中加入了TPXO 7.2的潮位驱动和ERA5的风场强迫,并将FVCOM中输出的水位SSH与国家海洋科学数据中心的历史观测数据进行了对比验证。各观测站的预测与实测SS... 使用FVCOM对北印度洋海域进行了数值模拟,并对算例的构建过程做了详细的描述。模式中加入了TPXO 7.2的潮位驱动和ERA5的风场强迫,并将FVCOM中输出的水位SSH与国家海洋科学数据中心的历史观测数据进行了对比验证。各观测站的预测与实测SSH时间序列的对比曲线和RMSE、RRMSE、相关系数等结果表明,该区域的FVCOM数值模拟是很有效的,并且是高精度的,获得的最小RMSE和RRMSE分别为0.09 m和0.02。 展开更多
关键词 海洋数值模拟 fvcom SSH 风场强迫 潮汐驱动
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基于FVCOM的渤海潮波数值模拟 被引量:7
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作者 尼建军 王新怡 +2 位作者 张凤烨 王永刚 连展 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期89-94,共6页
基于有限体积法海洋数值模型(FVCOM),对渤海当前水深岸线状况下的潮汐潮流进行了数值计算。模式采用不规则三角形网格,较好地提高了黄河口处网格分辨率,模拟了渤海海域K1,O1,M2和S2四个主要分潮。利用渤海沿岸19个验潮站的资料对模拟结... 基于有限体积法海洋数值模型(FVCOM),对渤海当前水深岸线状况下的潮汐潮流进行了数值计算。模式采用不规则三角形网格,较好地提高了黄河口处网格分辨率,模拟了渤海海域K1,O1,M2和S2四个主要分潮。利用渤海沿岸19个验潮站的资料对模拟结果进行了验证,K1分潮振幅绝均差2.39 cm,迟角绝均差4.36°,O1分潮振幅绝均差1.40 cm,迟角绝均差4.29°,M2分潮振幅绝均差为3.55 cm,迟角绝均差为5.69°,S2分潮振幅绝均差1.72 cm,迟角绝均差8.86°,结果显示各分潮模拟结果合理,较真实地反映了渤海海域四个分潮传播情况。 展开更多
关键词 有限体积法海洋数值模型(fvcom) 渤海 潮汐
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基于MIKE SA模型的厦门西港海域溢油影响的数值模拟研究 被引量:11
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作者 王翠 郭洲华 +1 位作者 李青生 戴娟娟 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 2014年第2期229-235,共7页
基于MIKE SA溢油模块,以燃料油为油种,建立了厦门西港海域溢油模型,模拟静风、主导风向(东北东风)和不利风向(西南风)3种风场条件下,一个潮周期内涨急、高潮、落急和低潮4个时段发生10 t溢油后油膜的漂移路径和影响范围.结果显示,发生... 基于MIKE SA溢油模块,以燃料油为油种,建立了厦门西港海域溢油模型,模拟静风、主导风向(东北东风)和不利风向(西南风)3种风场条件下,一个潮周期内涨急、高潮、落急和低潮4个时段发生10 t溢油后油膜的漂移路径和影响范围.结果显示,发生在厦门西港海域的溢油在海面的漂移过程主要受潮流和风的影响,其中潮流起着主导作用.不同风向条件下,24 h内油膜的影响范围不同,静风条件下溢油浓度超一类(或二类,≥0.05 mg/dm3)、超三类(≥0.30 mg/dm3)和超四类(≥0.50 mg/dm3)的总影响面积分别为31.33、19.63和11.74 km2;主导风向条件下溢油浓度超一类(或二类)、超三类和超四类的总影响面积分别为99.62、69.01和8.99 km2;不利风向溢油浓度超一类(或二类)、超三类和超四类的总影响面积分别为8.38、5.05和2.10 km2.该预测结果可给出溢油事故发生后的影响范围、影响程度和影响敏感目标的时间,可为溢油事故应急决策的制定及溢油损害评估提供科学决策和支持,提升厦门海域环境风险管理应急能力建设. 展开更多
关键词 海洋环境科学 MIKE SA模型 溢油 数值模拟 厦门西港
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FVCOM模型关键参数的处理及其在涌潮模拟中的应用 被引量:6
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作者 程文龙 潘存鸿 吴修广 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期33-40,共8页
通过改进海床阻力系数和设置合适的垂向紊动背景系数,应用FVCOM模型成功再现了钱塘江河口强涌潮的演进过程。海床阻力系数采用Manning公式形式,取值随水深、地形在0.000 2~0.002 9之间变化;垂向紊动背景系数取1×10^(-4) m^2/s。模... 通过改进海床阻力系数和设置合适的垂向紊动背景系数,应用FVCOM模型成功再现了钱塘江河口强涌潮的演进过程。海床阻力系数采用Manning公式形式,取值随水深、地形在0.000 2~0.002 9之间变化;垂向紊动背景系数取1×10^(-4) m^2/s。模拟结果较好地复演了涌潮到达时刻、涌潮高度及涌潮抬升过程、涌潮水平流速以及其沿垂向分布规律,表明阻力系数及垂向紊动背景系数等关键参数的改进和处理是合理的,可应用于涌潮三维潮流运动特征模拟。 展开更多
关键词 涌潮 fvcom模型 三维数值模拟 阻力系数 垂向紊动系数
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基于FVCOM的虎门水道盐水入侵三维数值模拟 被引量:3
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作者 刘祖发 关帅 +3 位作者 张淦濠 丁波 林颖妍 查悉妮 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期10-18,共9页
采用不规则网格有限体积近岸海洋三维模型FVCOM(finite volume coastal ocean model),对2001年虎门水道至伶仃洋的盐水入侵现象进行数值模拟,并采用多个站的实测潮位、盐度对模型进行了率定和验证,然后对其水动力特性、盐度的时空变化... 采用不规则网格有限体积近岸海洋三维模型FVCOM(finite volume coastal ocean model),对2001年虎门水道至伶仃洋的盐水入侵现象进行数值模拟,并采用多个站的实测潮位、盐度对模型进行了率定和验证,然后对其水动力特性、盐度的时空变化规律及其垂向分层现象进行分析。结果表明,水位的模型预测值与实测值之间的相关系数达到0.93以上,绝对平均误差小于0.1m;盐度模拟的相对误差能控制在10%以内;大虎站表底层的流向较为一致,盐度表现出明显的分层现象;而漳澎站多次出现表底层流向相反的情况,盐度的垂向混合较充分;文章构建的模型能够较好地模拟盐水入侵的最大距离,虎门水道大潮时入侵距离和强度均大于小潮时,盐水楔活动受潮流强弱变化影响显著。 展开更多
关键词 盐水入侵 数值模拟 有限体积近岸海洋三维模型(fvcom) 虎门
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渤海海冰演化的三维数值模型 被引量:5
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作者 张庆河 张娜 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期333-341,共9页
基于非结构化网格、有限体积三维海洋模型FVCOM建立了海洋-海冰耦合的渤海海冰数值模拟系统.模型中考虑了海冰动力过程和海冰热力过程,讨论了适合渤海的冰厚度分类规则、临界冰厚、短波辐射在冰内的透射率以及冰的热传输系数的合理取值... 基于非结构化网格、有限体积三维海洋模型FVCOM建立了海洋-海冰耦合的渤海海冰数值模拟系统.模型中考虑了海冰动力过程和海冰热力过程,讨论了适合渤海的冰厚度分类规则、临界冰厚、短波辐射在冰内的透射率以及冰的热传输系数的合理取值.利用美国国家环境预报中心(NCEP)一小时一次的再分析气象数据作为驱动对2003—2004年冬季渤海海冰过程进行了模拟.模拟的渤海温盐计算值与实测值吻合较好,模拟的渤海冰盖分布与同期卫星遥感结果接近,模拟的辽东湾初冰日、终冰日的海冰面积、海冰厚度及其最大值和最大值对应的时刻与实测值基本一致.模拟与实测结果对比表明,建立的三维海冰数值模型能比较合理地反映渤海动力过程、气象条件影响下的温盐场过程以及渤海海冰的生消演化过程,具有较高的计算精度和计算效率,适合用于渤海海冰中长期数值模拟. 展开更多
关键词 渤海海冰 有限体积海洋模型(fvcom) 非结构化网格 数值模拟
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基于机器学习方法的海洋天然气水合物水平井降压开采模拟—优化耦合模型 被引量:12
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作者 辛欣 王海彬 +5 位作者 罗建男 于涵 袁益龙 夏盈莉 朱慧星 陈强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期149-158,共10页
由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开... 由天然气水合物(以下简称水合物)开采引起的含水合物沉积层力学变形问题不能被忽视,因其直接威胁到海域水合物的安全开采。为了找到甲烷累计产气量最优值与地层稳定性的关系,基于机器学习方法形成模拟-优化耦合技术,构建起水合物降压开采传热-流动-力学数值模拟模型、可以替代数值模拟模型的机器学习模型和以甲烷累计产气量最优为目标的混合整数非线性规划优化模型;在此基础上,选取南海北部神狐海域厚层Ⅱ类水合物藏W11站位为研究对象,获得了海底面沉降量约束下的水合物储层甲烷累计产气量及相对应的最优开采方案参数。研究结果表明:①模拟-优化耦合技术的关键是机器学习方法的运用,基于径向基函数人工神经网络方法而建立的替代模型计算精度较高,可以替代模拟模型来确定输入输出变量的关系,从而摆脱既定方案的限制,找到全局最优解;②模拟-优化耦合技术可以解决受含水合物沉积层力学响应特征影响的水合物开采方案优选问题,根据试采工程安全要求改变海底面沉降量最大允许值,可以计算得到相应的甲烷累计产气量,以及降压幅度、开采时间、井位布置、水平井段长度等最优开采方案参数;③随着最大允许沉降量增大,甲烷累计产气量增大,二者满足正相关关系;④海底面沉降量随着开采时间增长而增大,也随降压幅度增大而增大;⑤水合物开采引起海底面沉降主要发生在开采初期,为了获得较高甲烷累计产气量及较小海底面沉降量最大允许值,在开采初期必须减小降压幅度。结论认为,所形成的模拟-优化耦合技术适用性强,可以为水合物安全、高效规模化开采方案的制订提供支撑。 展开更多
关键词 海洋天然气水合物 地层稳定性 数值模拟 机器学习 混合整数 优化模型 开采方案制订 水平井
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基于现场实验结果对倾倒泥沙扩散数值模型参数率定研究 被引量:2
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作者 郭玉臣 石志洲 +4 位作者 王庆业 夏永健 高炜 宋微 吴毓儒 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期170-177,共8页
倾倒区倾倒过程泥沙输运扩散数值模型理论较为成熟,但模型的一些相关参数给定范围较大,且一般由实验室静水或河口淡水实验获取,用于海洋倾倒区的泥沙模型有一定的局限性,使得模型预测结果波动范围也很大,具有较强的不确定性,模型参数亟... 倾倒区倾倒过程泥沙输运扩散数值模型理论较为成熟,但模型的一些相关参数给定范围较大,且一般由实验室静水或河口淡水实验获取,用于海洋倾倒区的泥沙模型有一定的局限性,使得模型预测结果波动范围也很大,具有较强的不确定性,模型参数亟需物理实验数据的率定和验证。2011-2014年在沙埕港临时性海洋倾倒区开展了3次倾倒物海洋倾倒实验,对现场实验结果数据分析论证后,建立倾倒过程二维泥沙输运扩散数值模型,用实验数据对模型中一些主要参数进行计算和率定。计算率定结果表明:沙埕港倾倒区倾倒过程初期疏浚泥絮团沉降速度可达3.0 cm/s,细沙颗粒充分混合后沉降速度减小,一般小于0.5 mm/s;悬沙紊动扩散系数Dx、Dy取45 m^2/s时计算悬浮物浓度增量曲线与实测结果吻合效果最佳,建议调试值域为30~50 m^2/s。模型参数率定后计算结果的客观性和准确性进一步提高,可为海洋倾倒区选划泥沙扩散模型参数的选取提供一定参考。 展开更多
关键词 海洋倾倒区 倾倒实验 数值模型
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有冰海域溢油运动数值模型研究 被引量:6
15
作者 夏定武 徐继祖 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期113-112,共1页
提出了寒冷海域溢油运动短期数值模型,其中海冰运动预报模型针对不同海冰密集度的本构关系亦不同,在近岸及密集度较高的冰带采用基于连续介质理论的粘塑性本构关系;在冰边缘密集度较低的冰带采用基于离散介质理论的碰撞本构关系计算... 提出了寒冷海域溢油运动短期数值模型,其中海冰运动预报模型针对不同海冰密集度的本构关系亦不同,在近岸及密集度较高的冰带采用基于连续介质理论的粘塑性本构关系;在冰边缘密集度较低的冰带采用基于离散介质理论的碰撞本构关系计算冰内力;溢油运动预报模型包括连续冰盖及高、中、低密集度冰场中溢油的漂移和扩展过程的预报。模拟计算结果表明模型的建立是合理的。该模型可用于事故溢油预报,为溢油的围收治理提供依据。 展开更多
关键词 海水漂移 溢油漂移 溢油扩展 数值模型 海洋
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半主动控制方法对海洋平台结构振动控制效果的数值模拟及试验对比研究 被引量:3
16
作者 嵇春艳 于雯 +1 位作者 张赟 刘聪 《机床与液压》 北大核心 2010年第14期90-93,共4页
采用半主动控制方法对海洋平台的振动进行控制,以一典型导管架式海洋平台为原型,根据动力相似准则按1∶50比例设计海洋平台结构模型,以磁流变阻尼器为控制装置设计半主动控制系统,进行多工况减振效果的数值模拟,在此基础上,进行波浪水... 采用半主动控制方法对海洋平台的振动进行控制,以一典型导管架式海洋平台为原型,根据动力相似准则按1∶50比例设计海洋平台结构模型,以磁流变阻尼器为控制装置设计半主动控制系统,进行多工况减振效果的数值模拟,在此基础上,进行波浪水池试验研究,对比分析半主动控制系统控制效果的数值模拟结果与试验结果,讨论磁流变阻尼器自身刚度、质量对平台动力响应及减振效果的影响,给出磁流变阻尼器半主动控制系统对海洋平台结构振动的减振特点。 展开更多
关键词 海洋平台 磁流变阻尼器 模型试验 半主动控制 数值模拟
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海岸带三重双向嵌套三维环流数值模型及其应用 被引量:1
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作者 汤立群 申锦瑜 《中国水利水电科学研究院学报》 2006年第2期111-118,共8页
在极坐标条件下,考虑流体等密度面的斜压性,建立了具有4阶精度的三重双向嵌套海洋环流三维原始方程数值模型,模型垂直方向采用z坐标不均匀分层,具有完全非线性和计算效率高的特性。嵌套系统由大模型(19km)、中模型(6km)和小模型(2km)嵌... 在极坐标条件下,考虑流体等密度面的斜压性,建立了具有4阶精度的三重双向嵌套海洋环流三维原始方程数值模型,模型垂直方向采用z坐标不均匀分层,具有完全非线性和计算效率高的特性。嵌套系统由大模型(19km)、中模型(6km)和小模型(2km)嵌套而成,上一级模型为下一级模型提供动力和边界条件,且下一级模型将自己的动力要素反馈给上一级模型,各模型间相互作用相互交换资料。在具体实施时,每一个模型占用一个CPU,实行同步计算,三模型间每天交换信息一次。模型用体积输送流函数、不同水深处实测海温过程等资料进行验证,在此基础上,应用模型计算了西加勒比海及海岸带浅水区的水流分布特征、温度和盐度分布。计算结果表明,加勒比西海岸带的海流具有明显的季节性变化过程。 展开更多
关键词 海岸带 嵌套 海洋环流 数值模型
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海洋湍流中的量子高斯-谢尔光束偏振模型(英文) 被引量:3
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作者 夏明超 张逸新 +1 位作者 李烨 武玉谦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期154-160,共7页
研究湍流对海水光通信信道中传输的量子高斯-谢尔光束偏振度的影响.运用量子化场的惠更斯-菲涅尔原理,构建湍流海水中量子化高斯谢尔光束的产生和湮灭算符.基于海水折射率的空间功率谱,导出了量子高斯-谢尔光束的偏振度.数值结果表明:... 研究湍流对海水光通信信道中传输的量子高斯-谢尔光束偏振度的影响.运用量子化场的惠更斯-菲涅尔原理,构建湍流海水中量子化高斯谢尔光束的产生和湮灭算符.基于海水折射率的空间功率谱,导出了量子高斯-谢尔光束的偏振度.数值结果表明:在参数给定条件下,温度与盐度的比值从-4.5变化到-0.5时,偏振度从0.75下降到0.20;接收光子数从20提高到50时,偏振度从0.91提高到0.96;光源横向尺寸从0.02m增大到0.12m时,偏振度从0.82提高到0.97;温度起伏对偏振度的影响高于盐度起伏的影响;提高发射光子数和增大发射孔径是扼制湍流干扰的有效方法. 展开更多
关键词 偏振起伏 高斯-谢尔模型 海洋湍流 产生算符与湮灭算符 数值模拟
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基于FVCOM的长江口预选倾倒区抛泥扩散数值模拟
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作者 许鹏 唐晓峰 +2 位作者 李阳 张正龙 李志恩 《应用海洋学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期483-490,共8页
2019年以来,长江口海域年疏浚总量约为7000×10^(4)m^(3),现有的7座吹泥站停用后,长江口倾倒区容量仅剩约3000×10^(4)m^(3),疏浚物处置缺口约为4000×10^(4)m^(3),需及时开展海洋倾倒区选划工作。通过FVCOM(Finite-Volume ... 2019年以来,长江口海域年疏浚总量约为7000×10^(4)m^(3),现有的7座吹泥站停用后,长江口倾倒区容量仅剩约3000×10^(4)m^(3),疏浚物处置缺口约为4000×10^(4)m^(3),需及时开展海洋倾倒区选划工作。通过FVCOM(Finite-Volume Community Ocean Model)数值模型对预选倾倒区进行抛泥扩散模拟,并分析其影响。根据长江口航道管理局所统计的疏浚船只,结合实际情况,选定12000 m^(3)舱容作为代表船只进行模拟。模拟结果显示,抛泥悬浮物主要在倾倒区周围呈螺旋状扩散,从扩散范围来看,4个预选倾倒区抛泥时,其10 mg/L增量包络线均不会显著影响到附近主航道及周边环境敏感区,其中预选倾倒区D扩散影响范围最大,C次之,A和B扩散影响范围最小。从动力角度来看,长江口深水航道北侧两个预选倾倒区(A和B)倾倒扩散时,对南侧深水航道造成回淤的概率更大,深水航道南侧水动力条件优于北侧。综合抛泥扩散影响范围和动力条件来看,预选倾倒区C位置最佳。 展开更多
关键词 海洋水文学 倾倒区 疏浚 数值模拟 fvcom 长江口
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杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究 被引量:2
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作者 楚栋栋 李梦雨 +3 位作者 车助镁 元媛 栾华龙 张继才 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第5期72-78,102,共8页
基于有限体积海洋模型(FVCOM)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的高分辨率风暴潮模型,模拟了1509号台风“灿鸿”引发的风暴潮事件,风暴潮水位模拟结果与实测数据吻合良好。基于最佳台风路径集数据集提供的风场和气压数据,建立了中国... 基于有限体积海洋模型(FVCOM)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的高分辨率风暴潮模型,模拟了1509号台风“灿鸿”引发的风暴潮事件,风暴潮水位模拟结果与实测数据吻合良好。基于最佳台风路径集数据集提供的风场和气压数据,建立了中国近海台风最大风速和最低中心气压的线性回归联系,相关系数达到0.96。在此基础上,以可能最大热带气旋参数为基础,构造了多种假想台风路径,计算了杭州湾和舟山海域的可能最大风暴潮增水。结果表明,沿垂直于海岸线方向登陆的台风在杭州湾和舟山海域引起的风暴潮增水极值最高。杭州湾湾顶可能最大风暴潮水位达8.76 m,舟山海域可能最大风暴潮水位达2.62 m。结果可为杭州湾和舟山海域海洋工程的风险评估和防灾减灾提供参考。 展开更多
关键词 风暴潮 fvcom 可能最大风暴潮增水 数值模型 杭州湾 舟山海域
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