2.3 三角網(wǎng)格的設(shè)計(jì)
同有限元方法類似,F(xiàn)VCOM模式的計(jì)算區(qū)域需要?jiǎng)澐殖梢恍┗ゲ恢睾系娜切螁卧?。每個(gè)三角形網(wǎng)格都由三個(gè)節(jié)點(diǎn)、三條邊和一個(gè)中心組成。N和M分別表示計(jì)算區(qū)域內(nèi)三角形的中心和節(jié)點(diǎn)的總個(gè)數(shù),因此可將三角形中心和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)分別表示為:
因?yàn)槿切尉W(wǎng)格是互不重合的,所以N 也代表是三角形的總數(shù)目。在每個(gè)三角形中,Ni(j)表示三角形的三個(gè)節(jié)點(diǎn)。,NBEi(j)來(lái)標(biāo)號(hào)具有共同邊的三角形;在開邊界和海岸固邊界處,NBEi(j)取值為0。在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上,包含此節(jié)點(diǎn)的三角形個(gè)數(shù)記作NT(j),每個(gè)三角形用NBi(m)來(lái)標(biāo)號(hào),其中m的取值為順時(shí)針從1頤NT(j)。
FVCOM 模式中標(biāo)量和矢量是在三角形的不同位置進(jìn)行計(jì)算的,其中灼,H,D,S,w,q2,q2l,Km,Kh,Am和Ah的等是在三角形節(jié)點(diǎn)上計(jì)算,u,v 等矢量需要在三角形中心點(diǎn)上計(jì)算,垂向上,除了棕之外其他變量都在層的中間。
3.模式設(shè)置與驗(yàn)證
3.1 計(jì)算區(qū)域與模式設(shè)置
本研究的計(jì)算區(qū)域包含了整個(gè)興化灣以及南日島附近海域,具體為西起119毅06'E、東到119毅42'E、南起25毅01'N、北到25毅32'N,包括了興化灣、南日島以及小日島、南日群島等島嶼。本研究的重點(diǎn)海域?yàn)槟先諐u海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域,因此本研究在形成計(jì)算網(wǎng)格時(shí)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了加密,其中重點(diǎn)研究區(qū)域模式分辨率為150 米,可以分辨該海域的所有島嶼及其附近復(fù)雜的地形;模式開邊界處分辨率設(shè)為1000 米,其他區(qū)域分辨率為500 米。最后采用的計(jì)算網(wǎng)格如圖5 所示,重點(diǎn)區(qū)域加密計(jì)算網(wǎng)格如圖6 所示。本計(jì)算網(wǎng)格一共包含了三角形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)18460 個(gè),三角形單元35806 個(gè),垂向設(shè)為7 個(gè)滓層。內(nèi)外模時(shí)間步長(zhǎng)分別為2s 和1s。