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复杂河口海岸地区水动力数值模拟研究的中期报告
一、研究背景与目的
河口海岸地区是河流和海洋相交汇的重要地区，具有水文地理复杂性和水动力特征。这种地形形成了一些独特的生态系统和物理环境，如泥沙搬运、巨型渔业、海洋交通、海岸保护和海洋能源等。
因此，深入了解河口海岸区水动力的运动规律，对于维护当地生态系统的平衡和发展，以及海岸管理和保护方面具有重要意义。
而水动力数值模拟方法是对该现象进行研究的重要手段，可以清晰地揭示物理规律和模拟滞留时间、水位和泥沙运动，为河口海岸区的管理和保护提供科学依据。
因此，本论文旨在使用水动力数值模拟方法，分析和预测河口海岸区的水动力特征和水文动力演变情况，为下一步的管理和保护提供基础数据。
二、研究范围和内容
本项目研究涵盖了深圳河口和周边海域，模拟计算了以下内容：
1.区域海洋特征：包括海水温度、盐度分布、潮汐、海洋流动、颗粒运动和海面高度等特征。
2.水域流动特征：包括水深、流速、水位、表层涡旋、湍流和泥沙量等特征。
3.区域气候特征：包括气温、湿度、风速、风向、气压和降水等特征。
4.区域生态地理特征：包括植被、动物群落和物质循环等特征。
三、研究方法和进展
通过数值模拟方法，我们建立了海洋水动力模型和河口海岸地区模型，并对其进行了有效的评估和优化：
1.海洋水动力模型：
我们使用了三维模型来模拟海洋的物理过程，其中海洋运动方程是一个Navier-Stokes方程系统。同时，我们采用了水文模型，通过多个变量的分析可以计算出浪高、水位和涡流等海洋流动特征。
2.河口海岸地区模型：
河口海岸地区模型不仅应用了海洋水动力模型的核心内容，还添加了附加的湍流模型和悬浮泥沙模型。我们采用了支持三维深度变化的Navier-Stokes方程系统，同时添加使用湍流模型决算有关湍流和微观组织特征。加入的悬浮泥沙模型则是计算和评估了泥沙浓度、沉积、侵蚀和土壤稳定等方面的内容。
3.模型优化：
在建模过程中，我们通过对数据的细节、精度和时间尺度的考虑，对各种参数进行了调整和选择。特别是当我们考虑到模型与实际情况所存在的差异时，我们采用经验模型来估算实际的物理特征，以确保模型的准确性。
四、结论和未来研究方向
本中期报告旨在介绍我们对河口海岸地区水动力数值模拟研究的分析、评估和模型优化。
未来研究方向将包括：
1.规模和维度方面的模型拓展，以获得更精确的数据和更有效的结果。
2.结合观测数据，进一步验证和优化模型，进一步提高其准确性和可靠性。
3.分析海洋流量、泥沙和人类干预等因素，探索管理和保护策略对河口海岸区生态系统影响和反应的研究。
综上所述，我们相信这项研究将为未来河口海岸区管理和保护提供有益的科学基础。