FVCOM模型基础理论、运行环境部署、三维水动力、温盐模拟、波浪模拟、泥沙模拟、示踪粒子模拟、染色剂交换模拟及水质数值模拟全过程

devtools/2024/9/23 6:42:12/

近年来,随着计算技术的发展和对海洋、水环境问题认识的加深,数值模拟技术在海洋、水环境等科学研究中的应用越来越广泛。FVCOM因其独特的优点,成为研究海洋动力过程、污染物扩散、水质变化等问题的重要工具。作为一种基于有限体积法的数值模型,以其精确的计算方法和强大的适应性,广泛应用于水环境、潮流、温盐、波浪泥沙等多种过程的模拟。FVCOM采用非结构化网格,可以灵活地适应复杂地形和不规则边界,这使得它在模拟中表现非常出色。其次基于有限体积法,确保了计算的保守性和稳定性,能够准确模拟潮流、波浪泥沙等物理过程。FVCOM水环境领域的应用也十分广泛,涵盖了污染物迁移模拟、水质数值模拟、海洋生态系统模拟、水交换过程模拟以及极端天气对水环境的影响等众多方面。

本教程不仅关注FVCOM理论知识,更强调通过实际操作,掌握从模型搭建到结果分析的全过程技能。分为十四章,系统讲解FVCOM的基础理论、运行环境部署、三维水动力、温盐模拟、波浪模拟、泥沙模拟、示踪粒子模拟、染色剂交换模拟及水质数值模拟的全过程。同时,通过理论讲解与实操练习相结合的方式,帮助学员熟练掌握FVCOM模型的构建、参数设置、运行及结果分析技巧。

第一章 FVCOM基础理论

1、主流海洋数值模式及特点介绍
2、FVCOM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

第二章 FVCOM运行环境部署

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

第三章 FVCOM三维水动力数值模拟前处理

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

第四章 FVCOM三维水动力数值模拟

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

第五章 FVCOM三维水动力计算结果可视化及率定方法

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

第六章 FVCOM三维温盐数值模拟前处理

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

第七章 FVCOM三维温盐数值模拟率定及可视化

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

第八章 FVCOM波浪数值模拟及可视化分析

1、SWAN模型介绍
2、FVCOM波流模块介绍
3、FVCOM波流模块编译
4、FVCOM波流模块配置文件详解
5、FVCOM波流输入文件制作及试运行
6、参数设置及率定方法浅析
7、案例+实操练习:某海域波浪数值模拟
8、FVCOM波浪可视化及结果分析方法

第九章 FVCOM泥沙数值模拟及可视化分析

1、FVCOM泥沙模型介绍
2、FVCOM泥沙模块编译
3、FVCOM泥沙模块配置文件详解
4、FVCOM泥沙输入文件制作及试运行
5、参数设置及率定方法浅析
6、案例+实操练习:某海域泥沙数值模拟
7、FVCOM泥沙可视化及结果分析方法

第十章 FVCOM示踪(粒子)数值模拟及可视化分析

1、FVCOM示踪(粒子)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:某海域示踪(粒子)数值模拟

第十一章 FVCOM交换(染色剂)数值模及可视化分析

1、FVCOM交换(染色剂)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:某海域交换(染色剂)数值模拟

第十二章 FVCOM三维水质数值模拟

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

第十三章 FVCOM三维水质计算结果可视化及率定方法

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

第十四章 总结回顾及问题答疑

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波浪数值模拟流程回顾
4、FVCOM泥沙数值模拟流程回顾
5、FVCOM示踪(粒子)数值模拟流程回顾
6、FVCOM交换(染色剂)数值模拟流程回顾
7、FVCOM水质数值模拟流程回顾
8、问题答疑
注:请提前自备电脑及安装所需软件


更多应用

包含:SWAT模型、HSPF模型、AQUATOX、FVCOM模型、Delft3D模型、VIC模型、HYPE模型、HEC-RAS、防洪评价、HEC-HMS、SWMM、城市内涝、AHP、洪水危险性评价、山洪径流过程模拟、RUSLE水土流失、ADCIRC、入河排污口设置论证、RWEQ模型、HYDRUS模型、GMS、TOUGH系列、地下水环评、MODFLOW、Visual modflow Flex、PHREEQC、Surfer与Voxler、FEFLOW建模、GMTSAR、InSAR、ContextCapture Master、GNSS、GAMITGLOBK软件、GIS地质灾害危险性评、土壤普查、水土保持、水土流失、岩土工程渗流等...

水文模型有哪些?SWAT模型、VIC模型、HEC模型、HSPF模型、HYPE模型、SWMM模型、FVCOM模型、Delft3D模型等应用-CSDN博客文章浏览阅读7.2k次,点赞3次,收藏46次。熟练掌握各模型的特点和使用方法,以及实际案例的应用。_水文模型https://blog.csdn.net/weixin_46747075/article/details/129381178?spm=1001.2014.3001.5501深度解析:HEC-RAS、ArcGIS、HEC-HMS等技术在防洪评价、城市内涝、山洪防治、水土流失应用方面的特点和优势_慧天内涝-CSDN博客文章浏览阅读1.8k次,点赞19次,收藏24次。随着社会经济的快速发展,我国河道周边土地开发利用率不断增大,临河建筑物与日俱增,部分河道侵占严重,导致防洪压力增大。加之部分河流沿岸临河建筑物设置混乱、布设不合理、阻水率增大、未经管理部门同意私设涉河建筑物等问题非常突出,已威胁到河道安全,使得河道防洪保障工作压力日益增大。_慧天内涝https://blog.csdn.net/WangYan2022/article/details/136525734?spm=1001.2014.3001.5502★关 注【科研充电吧】公 众 号,获取海量教程和资源


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