基于FVCOM的厦门湾及其周边海域三维潮流数值模拟
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（０ １ Ｂ ０ ６ ０ ２１Ｃ ４３０ ）
作者简介 ： 春生（ ９４～） 男 ， 靖 １７ ， 研究员 ； － ａｌｊ ｇｓ ｉ ｏ．１ Ｅ ｍ ｉ ｉ ｃ＠ｔ ｓａ Ｇ ：ｎ ｏ Ｒ
通 讯 作 者 ： 学 明 （ ９４～） 男 ， 士 ； — ａｌ ｈｘ 朱 １８ ， 硕 Ｅｍ ｉ ：ｚｕｍ＠ ｎ ｅｅｇｖ ｃ ｍ ｆ． ｏ．ｎ
分布 特征 ．
域、 东海 域 、 同安湾 、 围头 澳 及 大 小金 门岛 等 众 多 岛 屿． 陆地 边界 和水深 资料 均从 海 图中读取 ， 以海 图 并 中大潮 升时所 能淹 没 的水 域 确定 为本模 型计算 的 区 域 范 围． 了更好地 拟 合 厦 门湾 及其 周 边 海 域 复杂 为 的海岸线 边界 和海 底 地形 ， 我们 将 计 算 区域 划 分 成
格进 行加 密处 理 ， 平 分辨 率 最 高 为 ３ １ 而在 外 水 ０ １，பைடு நூலகம்１ 海 开边界 处 ２０ ０ｍ， ０ 垂直 方 向分 为 １ 等 间 隔 的 １个
Ｆ Ｃ Ｍ 模式 基于 非结构 三 角形 网格 ， 用有 限 Ｖ Ｏ 采 体积 法和 内 、 模态 分 离 技术 对 三 维 原 始方 程 组 进 外 行差 分离散 ¨ 一方 面 ， 采用 非 结 构 三 角 形 水 平 ． 它 网格 设计 和垂直 方 向上 的 ｏ 坐标 系 统 ， ｒ 能够 更 加 精 确地 拟合 复杂 、 曲折 的海岸线 边 界和海 底地 形 ， 能 并 满足 对关键 区域 进行 局部加 密 的需要 ； 另一 方面 ， 采
要 的意义 ．
早在 ２ 纪 ８ ０世 ０年代 ， 陈玉 霞 （ ９ ５ 就 利 用 二 １８ ） 维 数值 模 拟结 果着 重讨 论 了厦 门西 港半 日分 潮 的潮
汐潮 流概况 （ 平 网格 分辨 率 为 ４ ０ｍ×４ ０ｍ）３． 水 ０ ０ Ｌ ］
活 动使 得流 域 内的 物质 循环 和人 海 物质 变化 规律 失 调， 引起 了海 水 污染 、 营养 化 、 潮频 发 、 物多 样 富 赤 生 性 减少 等一 系列 的 问 题 ， 重 地 影 响 了其 流域 和 河 严
关键词： 物理 海 洋 学 ； 潮流 ； 余流 ； ￣ Ｏ 九龙 江 口 ； 门湾 潮 Ｆ Ｃ Ｍ； 厦
ＤＯＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ — １ ０ ２ ． １ ０１ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ８ ６ ． ０１ ０ ． ６ １
中图 分 类 号 ：７ ３ Ｐ ３
文 献 标 识 码 ： Ａ
口区 的生态 与环 境状 况 ， 也影 响 了厦 门经 济 、 环境 与
社会 的可持续 发展 ， 厦 门湾 海 域 的生 态 安全 又是 而 厦 门经济 可 持续健 康 发展 的 重要保 障． 同时 ， 门海 厦
域属 福建 沿海 潮波 体 系 ， 汐性 质 为正 规半 日潮 ， 潮 由
潮 汐振动 形成 的潮 流是 本 海 域 的 主要 水 流 动 力 ，
在９ ０年代 ， 伟 等 （９２ 、 生 辉 等 （９６ 、 满 陈 １９ ） 温 １９ ） 陈
春 （９ ７ 分 别 采 用 Ａ Ｅ方 法 （ Ｅ Ｌ方 法 加 以 改 １９ ） Ｄ 用 —
造 ） 半 隐式 有 限差 分 法 、 Ｄ 方 法 对 厦 门湾 及其 周 、 ＡＩ 边 海域 的二 维潮 流 场 进 行 了模 拟 （ 平 网格 分 辨 率 水 分别 为 ４ ０ ｍ Ｘ４ ０ ｍ、 ０ ０ ９ ６ ｍ × ０ ０ ８ ０ ｍ Ｘ８ ０ ｍ、 ２ ９ ６ｍ） ； ２ 引 江毓 武 等 （ ９ ８ 和 林 翩 然 等 （ ０ ８ 利 １９ ） ２０ ）
・
ｌ４ ・ ０
台
湾
海
峡
３ Ｏ卷
分辨 率 ： 网格 分别 为 ２０ ８ｍ×３８ ６ｍ和 ８０ｍ 大 ８ ． ０ ． ０
× ０ ／ 网格分 别为 ９ ． ８ ０ｍ． 、 Ｊ ３ ６ｍ×１２ ９ ｍ和 ４ ０ｍ ０ ． ０ × ０ ’ ４ ０ ｍ） ．此 外 ， 生 辉 等 （ ０ ３ 、 建 伟 温 ２０ ） 林
边海域 潮 汐 、 流运 动 的 变化状 况和 分布 特征 ， 给 出 了 潮 并 、 ：Ｋ 、 ４个 主要 分潮 的 同潮 图、 Ｓ、 Ｄ共
表 层潮 流椭 圆、 大 可能潮 流 流速及 表 、 最 底层 潮余 流分 布 ． 门湾及 其 周边 海域 属 正规 半 日潮类 型 ， 厦 ４个分 潮 的最 大潮 汐振 幅分 别 为 ２ ０ ６ 、６ ２ ｍ， 门湾 内外 迟 角差 分 别 为 ２ 。２ 。 ｌ 。 １ 。 镇 ０ 、５ ３ 、９ｅ 厦 ０ 、５ 、８ 、０ ；
大 的滩涂 面积 ， 海 岸 线 蜿 蜒 曲折 ， 底 地 形 复 杂 且 海 多变 ， 采 用 Ｆ Ｃ Ｍ 模 式 对 其 开 展 有 关 潮 汐 、 故 ＶＯ 潮
流 行 的 Ｆ Ｃ Ｍ海 洋 数 值模 式 ， 用 非 结 构 三 角 形 ＶＯ 采
网格 ， 河 口、 在 水道 区域 进行 加 密 处 理 ， 大提 高 了 大 对 复杂海 岸线 和海底 地形 的拟 合 程度 ， 合 干一 网 结 湿 格判 别技 术较 好地 处 理模 型 的运 动 边界 ， 虑 了地 考 转科 氏力 、 非线 性效应 、 平对 流扩散 和垂 直涡 动混 水 合 等 ， 立 了高分辨 率 （ ０１） 建 ３ １ 的厦 门湾 及 其周 边 海 ３
海角至 围头 角连 线 东南侧 湾 口 区为 逆 时针 旋 转 的驻 波 ， 西北侧 湾 内为 前进 潮 波． 内潮 流属 正规 半 湾 日潮流 ， 口区潮 流 以逆 时针 方 向 的旋转 流运 动 为 主 ， 内各 水道 为往 复 潮 流 ， 圆长轴 与 水 道 走 湾 湾 椭
向一致 ， 分潮 流表 层 最 大流速 分 别 为 ２ １５ 、４、５ ｃ ／ ； ４个 ０ 、 １ ３ ２ ｍ ｓ 九龙 江 口 区 ３条 港 道 内的流 速 以南 港 最大 ； 层 余 流 大于底 层余 流 ， 者水 平分 布形 态基 本一 致 ， 为北进 南 出． 表 二 都
收 稿 日期 ：０ ００ ．１ ２ １ －３１
用嵌 套技 术 ， 分别 采 用全 隐差 分 法 和 欧拉 一 格 朗 日 拉 差分 法建 立 了厦 门附 近 海域 的潮 流 模 型 （ 平 网 格 水
基金项目 ： 国家海洋公 益 性行 业 科研 专 项 经 费资 助项 目（ ０ ８５ ６ ）； ２０ ０ ０ ４ 国家 ９８专 项 资 助项 目 （ ０ －１Ｓ ０ ； ０ ９ ８０ 一Ｔ ２） 国家 ９３专项 资 助项 目 ７
第 ３ ０卷
第 １ 期
台
湾
海
峡
Ｖｏ１３ ．Ｎｏ ．０ ．１ Ｆ ｂ．，２０１ ｅ １
２１ ０ １年 ２月
Ｊ ＯＵＲＮ Ｏ ＡＬ Ｆ ＯＣＥ ＡＮＯＧ ＲＡＰ Ｉ Ｔ Ｗ ＡＮ Ｔ ＨＹ Ｎ ＡＩ Ｓ ＲＡＩ Ｔ
基于 Ｆ Ｃ Ｖ ＯＭ 的厦 门湾 及 其周 边 海 域 三 维 潮 流 数 值 模 拟
于 Ｃ ｓｌ 的浅 水模 型 、 Ｃ ＭＳ Ｄ模 式 、 ａｕｌ ｉ ＥＯ Ｅ 浅水半 隐式 数值 模型模 拟 了厦 门湾 海 域 的 三维 潮 流 运 动过 程 ， 并 采用 动边 界技术 重 现 涨 落潮 过 程 （ 平 网格 分辨 水 率 分 别 为 ８ ０ ｍ ×８ ０ ｍ、０ ｎ×６ ０ ｍ、０ ０ ０ ６０Ｉ ０ ２ ０ｍ ｘ ２ ０ｍ１ 川 ． ０ 【 可 见前人 关 于厦 门湾及其 周边 海域 水动力 的数 值 模拟研 究都 采用 交错 的矩形 网格 ， 分辨 率较低 ， 对 岸 线 和地形拟 合效 果 也 较 差． 研 究 基 于 目前 较 为 本
流的数值模拟 以获得精 细的潮流和余 流场结构特
征 ．
１ ２ 模型 网格 和水深 分布 ．
本模 型 的 计 算 范 围 为 厦 门 湾 及 其 周 边 海 域 （ ４ １ ～ ４ ４ ｌ７ ４ ～１８ ４ ， 至 围头 ２ 。 １ ２ 。０ Ｎ， １。 ６ Ｉ 。 １Ｅ） 东
角， 南至镇 海 角 ， 括 九 龙 江 河 口 区、 门港 、 海 包 厦 西
靖 春 生 朱 学 明 ， 献 文 宋 德 海 ， 鲍 ，
（． １ 国家海 洋局第ｊ海洋研究所 ， 福建 厦 门 ３ １０ ；． ６ ０ ５２ 国家海洋环境 预报 中心 ， 京 １０ ８ ； 北 ００ １ ３ 中国海洋大学物理 海洋实验室 ， ． 山东 青岛 ２ ６ ０ ） ６ １０
摘要： 于非 结构 三 角形 网格 、 湿 判 别技 术 和 有 限体 积 法 的 Ｆ Ｃ Ｍ（ ｎｔ ｖｌｍｅｃａｔ ｃａ 基 干一 Ｖ Ｏ ｆ ｉ ｏ ｉ ｅ ｕ ｏ ｓ ｌ ｅｎ ａｏ ｍｏｅ） 洋数 值 模 式 ， 立 了厦 门湾及 其 周边 海域 高分 辨 率（ ０ ｍ） 三 维潮 汐、 流数 值 模 型 ． ｄ１海 建 ３ 的 潮 模 拟 结 果 同该 海 域 ２个验 潮站 和 ４个 连 续海流 站 的观 测 资料 符合 良好 ， 较好 地 反 映 了厦 门湾及 其 周
门湾海 域带 来 了丰 富 的营 养 物 质 ， 而 强 烈 的人 类 然
也 是 湾 内入海 污染 物 运 移 的动 力 因子 ， 对 厦 门湾 故 及其 周边 海 域开 展 三维 潮 汐 、 流 特 征 的研 究 对 湾 潮 内 的污染 物运 移及 厦 门湾 环境 控 制与 治理有 十 分重
域 三维潮 流数值 模 型 ， 拟结 果 较 好 地再 现 了研 究 模
区域 内的潮流 运动 过 程 ． 根据 模 拟 结 果 分别 给 出 了 厦 门湾及 九龙 江 口内 、：Ｋ 、 ４个 主 要分 潮 Ｓ 、 Ｏ 共 的同潮 图 、 表层 潮流 椭 圆及 潮余 流 的分 布 图 ， 析并 分 讨 论 了厦 门湾及 其周 边 海 域 潮 汐 、 流 和潮 余 流 的 潮
在 坐标 系的底 部增加 粘性 边界 层 ， 干． 判别 技 将 湿 术很 好地融 合 到三 角形 网格 中 ， 模 型具 有 较 强 的 使 模拟运 动边 界 的能力 ， 而 较好地 模拟 出海水 涨 、 从 落 潮 期 间滩涂 的淹没 和 干 出．
厦 门 湾 及 其 周 边 海 域 平 均 潮 差 为 ３ ９ 最 ．９ｍ， 大潮 差 为 ６ ４ １ ， ． ２ｍｌ ］ 高潮 线 和低 潮 线 之 间 存 在 较 ３
高 质量 、 结 构 的三 角 形 网 格 （ 图 １ ２） 共 包 含 非 如 、 ，
１ 模 型 配 置
１ １ Ｆ ＣＯＭ 模 式特点 ． Ｖ
７ ２ 个 网格 节 点 和 １ １３ １个三 角 单 元 ； 平 方 ３６ ３ ４ ３ 水
向采 用变 分辨 率策 略 ， 近岸 、 在 各水道 及河 口区对 网
文 章 编 号 ：０ ０８ ６ （０ １ ０ －１３１ １０ —１ｏ ２ １ ） １ ０ —１ ０
人 海 河 口是河 流 流域 内陆 源污染 物 质进 人海 洋 的缓 冲 区域 ， 生 态 系 统 同 时遭 受 到周 边 海 岸 带 与 其 上 游 流域 范 围 内 的 自然 因 素 及 人 类 活 动 的双 重 影 响． 于厦 门湾 西部 的 九龙 江是 福 建 省 的第 二 大 河 位 流 ， 平均 人海 径流 量 为 １４ ０ 流域 面积 为 年 ． ８Ｘ１ ｍ ， １３ ｍ ． ．６Ｘ１ ｋ 九龙 江 流 域 陆 源 物 质 的 输 入 给 厦 ０
用有限体积法能很好地将有限元法和有限差分法的
优 点结合 在一起 ， 提 高模 拟精 度 的同 时还 提 高 了 在
计算 效率 ， 更好 地保 证 了在单 一 网格 和整 个 计 算 域
内都 能满 足质量 、 量 和 能 量 的守 恒 性 ； 后 ， 过 动 最 通
（０ ８ 和张福 星 等 （０ ８ 、 ２０ ） ２０ ） 骆智斌 等 （０ ８ 分 别 基 ２０ ）
作者简介 ： 春生（ ９４～） 男 ， 靖 １７ ， 研究员 ； － ａｌｊ ｇｓ ｉ ｏ．１ Ｅ ｍ ｉ ｉ ｃ＠ｔ ｓａ Ｇ ：ｎ ｏ Ｒ
通 讯 作 者 ： 学 明 （ ９４～） 男 ， 士 ； — ａｌ ｈｘ 朱 １８ ， 硕 Ｅｍ ｉ ：ｚｕｍ＠ ｎ ｅｅｇｖ ｃ ｍ ｆ． ｏ．ｎ
分布 特征 ．
域、 东海 域 、 同安湾 、 围头 澳 及 大 小金 门岛 等 众 多 岛 屿． 陆地 边界 和水深 资料 均从 海 图中读取 ， 以海 图 并 中大潮 升时所 能淹 没 的水 域 确定 为本模 型计算 的 区 域 范 围． 了更好地 拟 合 厦 门湾 及其 周 边 海 域 复杂 为 的海岸线 边界 和海 底 地形 ， 我们 将 计 算 区域 划 分 成
格进 行加 密处 理 ， 平 分辨 率 最 高 为 ３ １ 而在 外 水 ０ １，பைடு நூலகம்１ 海 开边界 处 ２０ ０ｍ， ０ 垂直 方 向分 为 １ 等 间 隔 的 １个
Ｆ Ｃ Ｍ 模式 基于 非结构 三 角形 网格 ， 用有 限 Ｖ Ｏ 采 体积 法和 内 、 模态 分 离 技术 对 三 维 原 始方 程 组 进 外 行差 分离散 ¨ 一方 面 ， 采用 非 结 构 三 角 形 水 平 ． 它 网格 设计 和垂直 方 向上 的 ｏ 坐标 系 统 ， ｒ 能够 更 加 精 确地 拟合 复杂 、 曲折 的海岸线 边 界和海 底地 形 ， 能 并 满足 对关键 区域 进行 局部加 密 的需要 ； 另一 方面 ， 采
要 的意义 ．
早在 ２ 纪 ８ ０世 ０年代 ， 陈玉 霞 （ ９ ５ 就 利 用 二 １８ ） 维 数值 模 拟结 果着 重讨 论 了厦 门西 港半 日分 潮 的潮
汐潮 流概况 （ 平 网格 分辨 率 为 ４ ０ｍ×４ ０ｍ）３． 水 ０ ０ Ｌ ］
活 动使 得流 域 内的 物质 循环 和人 海 物质 变化 规律 失 调， 引起 了海 水 污染 、 营养 化 、 潮频 发 、 物多 样 富 赤 生 性 减少 等一 系列 的 问 题 ， 重 地 影 响 了其 流域 和 河 严
关键词： 物理 海 洋 学 ； 潮流 ； 余流 ； ￣ Ｏ 九龙 江 口 ； 门湾 潮 Ｆ Ｃ Ｍ； 厦
ＤＯＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ — １ ０ ２ ． １ ０１ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ８ ６ ． ０１ ０ ． ６ １
中图 分 类 号 ：７ ３ Ｐ ３
文 献 标 识 码 ： Ａ
口区 的生态 与环 境状 况 ， 也影 响 了厦 门经 济 、 环境 与
社会 的可持续 发展 ， 厦 门湾 海 域 的生 态 安全 又是 而 厦 门经济 可 持续健 康 发展 的 重要保 障． 同时 ， 门海 厦
域属 福建 沿海 潮波 体 系 ， 汐性 质 为正 规半 日潮 ， 潮 由
潮 汐振动 形成 的潮 流是 本 海 域 的 主要 水 流 动 力 ，
在９ ０年代 ， 伟 等 （９２ 、 生 辉 等 （９６ 、 满 陈 １９ ） 温 １９ ） 陈
春 （９ ７ 分 别 采 用 Ａ Ｅ方 法 （ Ｅ Ｌ方 法 加 以 改 １９ ） Ｄ 用 —
造 ） 半 隐式 有 限差 分 法 、 Ｄ 方 法 对 厦 门湾 及其 周 、 ＡＩ 边 海域 的二 维潮 流 场 进 行 了模 拟 （ 平 网格 分 辨 率 水 分别 为 ４ ０ ｍ Ｘ４ ０ ｍ、 ０ ０ ９ ６ ｍ × ０ ０ ８ ０ ｍ Ｘ８ ０ ｍ、 ２ ９ ６ｍ） ； ２ 引 江毓 武 等 （ ９ ８ 和 林 翩 然 等 （ ０ ８ 利 １９ ） ２０ ）
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ｌ４ ・ ０
台
湾
海
峡
３ Ｏ卷
分辨 率 ： 网格 分别 为 ２０ ８ｍ×３８ ６ｍ和 ８０ｍ 大 ８ ． ０ ． ０
× ０ ／ 网格分 别为 ９ ． ８ ０ｍ． 、 Ｊ ３ ６ｍ×１２ ９ ｍ和 ４ ０ｍ ０ ． ０ × ０ ’ ４ ０ ｍ） ．此 外 ， 生 辉 等 （ ０ ３ 、 建 伟 温 ２０ ） 林
边海域 潮 汐 、 流运 动 的 变化状 况和 分布 特征 ， 给 出 了 潮 并 、 ：Ｋ 、 ４个 主要 分潮 的 同潮 图、 Ｓ、 Ｄ共
表 层潮 流椭 圆、 大 可能潮 流 流速及 表 、 最 底层 潮余 流分 布 ． 门湾及 其 周边 海域 属 正规 半 日潮类 型 ， 厦 ４个分 潮 的最 大潮 汐振 幅分 别 为 ２ ０ ６ 、６ ２ ｍ， 门湾 内外 迟 角差 分 别 为 ２ 。２ 。 ｌ 。 １ 。 镇 ０ 、５ ３ 、９ｅ 厦 ０ 、５ 、８ 、０ ；
大 的滩涂 面积 ， 海 岸 线 蜿 蜒 曲折 ， 底 地 形 复 杂 且 海 多变 ， 采 用 Ｆ Ｃ Ｍ 模 式 对 其 开 展 有 关 潮 汐 、 故 ＶＯ 潮
流 行 的 Ｆ Ｃ Ｍ海 洋 数 值模 式 ， 用 非 结 构 三 角 形 ＶＯ 采
网格 ， 河 口、 在 水道 区域 进行 加 密 处 理 ， 大提 高 了 大 对 复杂海 岸线 和海底 地形 的拟 合 程度 ， 合 干一 网 结 湿 格判 别技 术较 好地 处 理模 型 的运 动 边界 ， 虑 了地 考 转科 氏力 、 非线 性效应 、 平对 流扩散 和垂 直涡 动混 水 合 等 ， 立 了高分辨 率 （ ０１） 建 ３ １ 的厦 门湾 及 其周 边 海 ３
海角至 围头 角连 线 东南侧 湾 口 区为 逆 时针 旋 转 的驻 波 ， 西北侧 湾 内为 前进 潮 波． 内潮 流属 正规 半 湾 日潮流 ， 口区潮 流 以逆 时针 方 向 的旋转 流运 动 为 主 ， 内各 水道 为往 复 潮 流 ， 圆长轴 与 水 道 走 湾 湾 椭
向一致 ， 分潮 流表 层 最 大流速 分 别 为 ２ １５ 、４、５ ｃ ／ ； ４个 ０ 、 １ ３ ２ ｍ ｓ 九龙 江 口 区 ３条 港 道 内的流 速 以南 港 最大 ； 层 余 流 大于底 层余 流 ， 者水 平分 布形 态基 本一 致 ， 为北进 南 出． 表 二 都
收 稿 日期 ：０ ００ ．１ ２ １ －３１
用嵌 套技 术 ， 分别 采 用全 隐差 分 法 和 欧拉 一 格 朗 日 拉 差分 法建 立 了厦 门附 近 海域 的潮 流 模 型 （ 平 网 格 水
基金项目 ： 国家海洋公 益 性行 业 科研 专 项 经 费资 助项 目（ ０ ８５ ６ ）； ２０ ０ ０ ４ 国家 ９８专 项 资 助项 目 （ ０ －１Ｓ ０ ； ０ ９ ８０ 一Ｔ ２） 国家 ９３专项 资 助项 目 ７
第 ３ ０卷
第 １ 期
台
湾
海
峡
Ｖｏ１３ ．Ｎｏ ．０ ．１ Ｆ ｂ．，２０１ ｅ １
２１ ０ １年 ２月
Ｊ ＯＵＲＮ Ｏ ＡＬ Ｆ ＯＣＥ ＡＮＯＧ ＲＡＰ Ｉ Ｔ Ｗ ＡＮ Ｔ ＨＹ Ｎ ＡＩ Ｓ ＲＡＩ Ｔ
基于 Ｆ Ｃ Ｖ ＯＭ 的厦 门湾 及 其周 边 海 域 三 维 潮 流 数 值 模 拟
于 Ｃ ｓｌ 的浅 水模 型 、 Ｃ ＭＳ Ｄ模 式 、 ａｕｌ ｉ ＥＯ Ｅ 浅水半 隐式 数值 模型模 拟 了厦 门湾 海 域 的 三维 潮 流 运 动过 程 ， 并 采用 动边 界技术 重 现 涨 落潮 过 程 （ 平 网格 分辨 水 率 分 别 为 ８ ０ ｍ ×８ ０ ｍ、０ ｎ×６ ０ ｍ、０ ０ ０ ６０Ｉ ０ ２ ０ｍ ｘ ２ ０ｍ１ 川 ． ０ 【 可 见前人 关 于厦 门湾及其 周边 海域 水动力 的数 值 模拟研 究都 采用 交错 的矩形 网格 ， 分辨 率较低 ， 对 岸 线 和地形拟 合效 果 也 较 差． 研 究 基 于 目前 较 为 本
流的数值模拟 以获得精 细的潮流和余 流场结构特
征 ．
１ ２ 模型 网格 和水深 分布 ．
本模 型 的 计 算 范 围 为 厦 门 湾 及 其 周 边 海 域 （ ４ １ ～ ４ ４ ｌ７ ４ ～１８ ４ ， 至 围头 ２ 。 １ ２ 。０ Ｎ， １。 ６ Ｉ 。 １Ｅ） 东
角， 南至镇 海 角 ， 括 九 龙 江 河 口 区、 门港 、 海 包 厦 西
靖 春 生 朱 学 明 ， 献 文 宋 德 海 ， 鲍 ，
（． １ 国家海 洋局第ｊ海洋研究所 ， 福建 厦 门 ３ １０ ；． ６ ０ ５２ 国家海洋环境 预报 中心 ， 京 １０ ８ ； 北 ００ １ ３ 中国海洋大学物理 海洋实验室 ， ． 山东 青岛 ２ ６ ０ ） ６ １０
摘要： 于非 结构 三 角形 网格 、 湿 判 别技 术 和 有 限体 积 法 的 Ｆ Ｃ Ｍ（ ｎｔ ｖｌｍｅｃａｔ ｃａ 基 干一 Ｖ Ｏ ｆ ｉ ｏ ｉ ｅ ｕ ｏ ｓ ｌ ｅｎ ａｏ ｍｏｅ） 洋数 值 模 式 ， 立 了厦 门湾及 其 周边 海域 高分 辨 率（ ０ ｍ） 三 维潮 汐、 流数 值 模 型 ． ｄ１海 建 ３ 的 潮 模 拟 结 果 同该 海 域 ２个验 潮站 和 ４个 连 续海流 站 的观 测 资料 符合 良好 ， 较好 地 反 映 了厦 门湾及 其 周
门湾海 域带 来 了丰 富 的营 养 物 质 ， 而 强 烈 的人 类 然
也 是 湾 内入海 污染 物 运 移 的动 力 因子 ， 对 厦 门湾 故 及其 周边 海 域开 展 三维 潮 汐 、 流 特 征 的研 究 对 湾 潮 内 的污染 物运 移及 厦 门湾 环境 控 制与 治理有 十 分重
域 三维潮 流数值 模 型 ， 拟结 果 较 好 地再 现 了研 究 模
区域 内的潮流 运动 过 程 ． 根据 模 拟 结 果 分别 给 出 了 厦 门湾及 九龙 江 口内 、：Ｋ 、 ４个 主 要分 潮 Ｓ 、 Ｏ 共 的同潮 图 、 表层 潮流 椭 圆及 潮余 流 的分 布 图 ， 析并 分 讨 论 了厦 门湾及 其周 边 海 域 潮 汐 、 流 和潮 余 流 的 潮
在 坐标 系的底 部增加 粘性 边界 层 ， 干． 判别 技 将 湿 术很 好地融 合 到三 角形 网格 中 ， 模 型具 有 较 强 的 使 模拟运 动边 界 的能力 ， 而 较好地 模拟 出海水 涨 、 从 落 潮 期 间滩涂 的淹没 和 干 出．
厦 门 湾 及 其 周 边 海 域 平 均 潮 差 为 ３ ９ 最 ．９ｍ， 大潮 差 为 ６ ４ １ ， ． ２ｍｌ ］ 高潮 线 和低 潮 线 之 间 存 在 较 ３
高 质量 、 结 构 的三 角 形 网 格 （ 图 １ ２） 共 包 含 非 如 、 ，
１ 模 型 配 置
１ １ Ｆ ＣＯＭ 模 式特点 ． Ｖ
７ ２ 个 网格 节 点 和 １ １３ １个三 角 单 元 ； 平 方 ３６ ３ ４ ３ 水
向采 用变 分辨 率策 略 ， 近岸 、 在 各水道 及河 口区对 网
文 章 编 号 ：０ ０８ ６ （０ １ ０ －１３１ １０ —１ｏ ２ １ ） １ ０ —１ ０
人 海 河 口是河 流 流域 内陆 源污染 物 质进 人海 洋 的缓 冲 区域 ， 生 态 系 统 同 时遭 受 到周 边 海 岸 带 与 其 上 游 流域 范 围 内 的 自然 因 素 及 人 类 活 动 的双 重 影 响． 于厦 门湾 西部 的 九龙 江是 福 建 省 的第 二 大 河 位 流 ， 平均 人海 径流 量 为 １４ ０ 流域 面积 为 年 ． ８Ｘ１ ｍ ， １３ ｍ ． ．６Ｘ１ ｋ 九龙 江 流 域 陆 源 物 质 的 输 入 给 厦 ０
用有限体积法能很好地将有限元法和有限差分法的
优 点结合 在一起 ， 提 高模 拟精 度 的同 时还 提 高 了 在
计算 效率 ， 更好 地保 证 了在单 一 网格 和整 个 计 算 域
内都 能满 足质量 、 量 和 能 量 的守 恒 性 ； 后 ， 过 动 最 通
（０ ８ 和张福 星 等 （０ ８ 、 ２０ ） ２０ ） 骆智斌 等 （０ ８ 分 别 基 ２０ ）