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、波浪和泥沙等物理过程。FVCOM在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

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①FVCOM流域、海洋水环境数值模拟方法及实践技术应用

②Delft3D建模、水动力模拟方法及在地表水环境影响评价中的实践技术应用

③Delft3D水动力－富营养化模型实践技术高级应用

④Delft3D水动力与泥沙运动模拟实践技术应用

⑤基于delft3d模型的标量输运、波浪、拉格朗日粒子及溢油模型实践技术应用

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