成山頭海域波浪能和潮流能時空分布特征

【摘要】：海洋能作為新興的可再生能源，具有蘊藏量巨大和清潔無污染的特點，越來越受到人們的重視。我國擁有漫長的海岸線，廣袤的海洋中蘊藏著豐富的海洋能資源。開發(fā)利用海洋能資源對于緩解我國一直面臨的能源短缺和降低化石燃料發(fā)電對環(huán)境的污染有著重要的意義。 成山頭位于山東半島最東端，三面環(huán)海，水深變化劇烈，岸線復雜，其特殊的地理位置導致該海域流速和波浪較大,潮流能和波浪能蘊藏量較為豐富。本文介紹了成山頭海域的風況、潮位、潮流和波浪特征。分析了2010年冬季和2011年夏季成山頭海域多個站位的實測潮流資料及2011年7月5日至2012年5月1日的實測波浪資料,并利用實測潮流和波浪資料對研究海域的潮流能和波浪能進行了估算。 采用ECOM潮流數值模型對成山頭海域2011年潮流場進行了數值模擬，采用第三代海浪數值模式SWAN波浪模型對成山頭海域2000-2010年波浪場進行了數值模擬。將數值模擬結果與實測結果進行對比驗證，潮流與波浪模擬結果均符合良好。利用數值模擬結果估算了研究海域的潮流能和波浪能，并分析了它們的時、空分布特征。結果顯示該海域潮流能冬季最大，夏季次之，春秋季節(jié)較小，最大能流密度值在4kW/m2以上，年平均能流密度在最大的區(qū)域能達到的1kW/m2以上。波浪能季節(jié)變化明顯，冬季最大，春秋季節(jié)次之，夏季最小。成山頭東部及東北部海域年平均能流密度在2kW/m以上。 【關鍵詞】：成山頭海域 潮流能 波浪能 ECOM模式 SWAN模式
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P731.2;P743
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1.引言8-15
• 1.1 潮流能和波浪能的發(fā)展8-11
• 1.1.1 國外研究進展8-10
• 1.1.2 我國潮流能和波浪能研究進展10-11
• 1.2 潮流能及波浪能的計算方法11-14
• 1.2.1 潮流能計算方法11-13
• 1.2.2 波浪能計算方法13-14
• 1.3 本文主要研究內容14-15
• 2 成山頭海域自然條件15-19
• 2.1 風況15-16
• 2.2 潮汐16-17
• 2.3 潮流17-18
• 2.4 波浪18-19
• 3 海浪和潮流模式19-38
• 3.1 潮流模式19-27
• 3.1.1 模式介紹19-20
• 3.1.2 ECOM 數學模型的建立20-21
• 3.1.3 模式結果與實測值對比驗證21-27
• 3.2 海浪模式27-38
• 3.2.1 模式介紹27-29
• 3.2.2 風場29-32
• 3.2.3 數學模型的建立32-33
• 3.2.4 模擬結果驗證33-38
• 4 實測數據分析38-50
• 4.1 潮流特征及潮流能38-46
• 4.1.1 潮流特征38-43
• 4.1.2 潮流能流密度估算43-46
• 4.2 波浪能46-50
• 5 模擬結果分析50-76
• 5.1 潮流能50-64
• 5.1.1 最大能流密度時空分布特征50-57
• 5.1.2 平均能流密度時空分布特征57-63
• 5.1.3 實測結果與模擬結果對比63-64
• 5.2 波浪能64-76
• 5.2.1 有效波高和平均周期的時空分布64-68
• 5.2.2 波浪能流密度68-76
• 6 結論與展望76-78
• 6.1 結論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-80
• 致謝80-81

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