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FVCOM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模拟

已有 283 次阅读 2024-8-6 11:53 |系统分类:科研笔记

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理论知识的传授,更强调通过实际操作,帮助学员掌握从模型搭建到结果分析的全过程技能。分为十四章,将系统地讲解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。

专题一 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

专题二 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

专题三 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

专题四 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

专题五 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

专题六 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

专题七 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

专题八 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

专题九 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

专题十 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

专题十一 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

专题十二 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

专题十三 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

专题十四 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...

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