【学习教程】FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

近年来,随着人类活动产生营养负荷的增加,流域、海洋生态系统面临严重威胁。近岸水质数值模是近岸水环境保护的有效工具,已经应用于近岸水环境污染控制、水质规划管理中。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。本课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。本课程具有较强的应用价值,通过本课程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。

【视频教程】FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用 (qq.com)

第一章

FVCOM水动力相关理论

  • 主流海洋数值模式特点介绍(FVCOM、POM、HYCOM等)
  • 不同坐标系下FVCOM控制方程推导
  • FVCOM有限体积法介绍
  • FVCOM水动力、温盐方程求解过程推导

FVCOM程序求解流程介绍

第二章

Linux系统下

FVCOM运行环境搭建

  • 虚拟机安装及配置详解
  • Linux系统安装配置详解
  • Linux系统下FVCOM常用命令介绍
  • INTEL编译器安装配置详解
  • OPENMPI安装配置详解
  • NETCDF库安装配置详解
  • Linux环境变量配置

实操练习:FVCOM水动力算例试运行

第三章

FVCOM三维水动力

数值模拟前处理

  • 图新地球、SMS、Notepad++、Global Mapper软件安装
  • 免费岸线数据提取及处理
  • 地形数据的获取及处理
  • 坐标系统转换
  • SMS非结构三角形网格生成
  • SMS网格划分技巧及质量优化
  • FVCOM水动力数值模拟所需全部文件介绍及制作

实操练习:某海域岸线、地形获取及网格生成优化

第四章

FVCOM三维水动力数值模拟

  • FVCOM模型全部功能及可解决问题介绍
  • 编译FVCOM生成可执行程序
  • FVCOM运行配置文件全部参数详解
  • 案例讲解:某海域FVCOM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
  • 水位等值线图、流场矢量图绘制
  • 水动力数值模拟常用率定方法介绍
  • FVCOM新变量输入、计算、输出的源码修改方法介绍
  • 基于中国海的FVCOM底摩阻源码修改
  • 案例讲解:某海域水动力计算结果的率定
  • 实操练习:FVCOM水动力计算结果率定及作图
  • 【学习教程】FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

第六章

FVCOM三维温盐数值模拟

前处理

  • FVCOM三维温盐数值模拟所需文件介绍
  • FVCOM三维温盐模拟所需气象数据下载及处理
  • FVCOM三维温盐初始场设置
  • FVCOM三维温盐开边界数据下载及处理
  • 径流输入文件制作

实操练习:某海域FVCOM三维温盐前处理文件制作

第七章

FVCOM三维温盐

数值模拟率定及可视化

  • FVCOM三维温盐模块编译
  • FVCOM三维温盐数值模拟参数配置
  • FVCOM三维温盐数值模拟结果可视化
  • FVCOM三维温盐常见率定方法介绍
  • 温度极大值、盐度极小值等常见问题的处理
  • 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 【学习教程】FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

第八章

FVCOM三维水质

数值模拟

  • FVCOM三维水质控制方程各生化反应源项详解
  • FVCOM三维水质输入文件介绍
  • 水质初始场文件制作
  • 水质污染物源项输入文件制作
  • 几种水质开边界文件制作
  • FVCOM三维水质参数文件制作
  • FVCOM三维水质模拟参数配置
  • 实操练习:某海域FVCOM三维水质数值模拟输入文件制作 【学习教程】FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

第九章

FVCOM三维水质

计算结果可视化及率定方法

  • FVCOM三维水质计算结果可视化
  • 基于污染源排放等问题的FVCOM水质源码修改
  • NC格式输出FVCOM水质变量的源码修改
  • 相关性分析在FVCOM水质模型参数率定中的应用
  • 参数敏感性分析在FVCOM水质模型参数率定中的应用

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

第十章

FVCOM三维水环境数值模拟

总结回顾及问题答疑

  • FVCOM水动力数值模拟流程回顾
  • FVCOM温盐数值模拟流程回顾
  • FVCOM水质数值模拟流程回顾

问题答疑

 

 

 

来源:思考的小猴子

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