Методика определения оптимального подхода к численному моделированию течений в прибрежных лагунах для экологических приложений
Читать статью полностью
Методика определения оптимального подхода к численному моделированию течений в прибрежных лагунах для экологических приложений(2,61 MB)Аннотация
В работе рассмотрены подходы к численному моделированию течений в водоеме лагунного типа на примере Вислинского залива Балтийского моря. На основе конечно-элементной аппроксимации расчетной области при постоянных ветрах различной силы были сравнены результаты моделирований в двумерной и трехмерной постановке с учетом и без учета ветрового волнения. Трехмерная модель без учета волнения оказалась наиболее оптимальной по времени счета и точности.
Ключевые слова:
численное моделирование – computer simulation; течения – currents; волнение – waves; комбинированные sigma-z координаты – combined sigma-z coordinates; Вислинский залив – Vistula Lagoon; Балтийское море – the Baltic Sea.
Список литературы
1. Модельный анализ полей течений и волнения в Вислинском заливе Балтийского моря / Б.В. Чубаренко [и др.] // Океанология. – 2012. – T. 52, No 6. – C. 811–817.
2. Богданов, Н. А. Тенденции химического загрязнения и динамика Калининградского залива / Н.А. Богданов, А.А. Воронцов, Л.Н. Морозова // Водные ресурсы. – 2004. – Т. 31, No 5. – С. 576–590.
3. Modelling concept (Chapter 6). [In] Gonenc, I.E., Wolflin, J. (Eds.). Costal Lagoons: Ecosystem Processes and Modelling for Sustainable Use and Developments. / B.V. Chubarenko [et al.]; CRC Press (Boca Raton, London, New York, Washington D.C.). – 2004. – P. 231–306.
4. Climate Change in the Baltic Sea Region - a cross-country analysis of institutional stakeholder perceptions / J. Piwowarczyk [et al.]; AMBIO. – 2012. – No. 41. – P. 645–655.
5. Impacts of potentional climate change on lagoons and their catchments. [In] Coastal Lagoons in Europe / C. Hesse [et al.] ; Edited by Ana I. Lillebo, Per Stalnacke and Geoffrey D. Gooch. – London: IWA Publishing Alliance House. – 2015. – P. 115–133.
6. Zimmerman, J. Mixing and flushing of tidal embayments in the Western Dutch Wadden Sea, part1. Distribution of salinity and calculation of mixing time scales / J. Zimmerman // Netherlands Journal of Sea Research. – 1976. – Vol. 10. – P. 149–191.
7. A comment on the use of flushing time, residence time, and age as transport timescales / N. Monsen [et al.] //Limnology and Oceanography. – 2002. – Vol. 47. – P. 1545–1553.
8. Hydrodynamics and spatial zonation of the Capo Peloro coastal system (Sicily) through 3-D numerical modeling / C. Ferrarin [et al.] // J. Mar. Syst. – 2013. – Vol. 117–118. – P. 96–107.
9. Takeoka, H. Fundamental concepts of exchange and transport time scales in a coastal sea / H. Takeoka // Continental Shelf Research. – 1984. – Vol. 3. – P. 311–326.
10. Hydraulic regime-based zonation scheme of the Curonian Lagoon / C. Ferrarin [et al.] // Hydrobiologia. – 2008. – Vol. 611. – P. 133–146.
11. Hydraulic zonation of the lagoons of Marano and Grado, Italy. A modelling approach / C. Ferrarin [et al.] // Estuar. Coast. Shelf Sci. – 2010. – Vol. 87. – P. 561–572.
12. Chubarenko, B. V. Comparison of Darss-Zingst Bodden Chain and Vistula Lagoon (Baltic Sea) in a view of hydrodynamic numerical modelling / B.V. Chubarenko, I.P. Chubarenko, H. Baudler // The Baltica. – 2005. – Vol. 18–2. – P. 56–67.
13. Seifert, T. A high resolution spherical grid topography of the Baltic Sea / T. Seifert, B. Kayser // Meeresw. Berichte (Marine Science Reports). – 1995. – No. 9. – P. 72–88.
14. Cieslinski, R. Water balance characteristics of the Vistula Lagoon coastal area along the southern Baltic Sea / R. Cieslinski, I. Chlost // Baltica. – 2017. – Vol. 30 (2). – P. 107–117.
15. Sokolov, A. N. Wind influence on the formation of nearshore currents in the Southern Baltic: numerical modelling results / A.N. Sokolov, B.V. Chubarenko // Archives of Hydroengineering and Environmental Mechanics. – 2012. – Vol. 59 (1–2). – P. 37–48
16. Dynamics of sediments disposed in the marine coastal zone near the Vistula Lagoon inlet, south-eastern part of the Baltic Sea / V. Chechko [et al.] // Baltica. – 2015. – Vol. 28 (2). – P. 189–199.
17. Szymkiewicz, R. A. Mathematical Model of Storm Surge in the Vistula Lagoon, Poland / R.A. Szymkiewicz // Coastal Engineering. – 1992. – No. 16. – P. 181–203.