Применение численной модели расчета течений
в Геленджикской и Голубой бухтах

В данной работе была применена численная баротропная стационарная модель циркуляции вод в прибрежных водах при воздействии бездивергентного ветра и наличии трения о дно. Входными параметрами для модели послужили: конфигурация берега и батиметрия бассейна; скорость и направление ветра; коэффициенты вертикального турбулентного обмена и трения о дно. Расчетными параметрами являются: значения функции полных потоков и высоты уровенной поверхности; векторы течений на заданном горизонте и векторы осредненного по глубине течения.
Численная реализация модели осуществлялась с помощью конечно-разностной схемы по методу Гаусса-Зейделя – для расчета значений функции полных потоков, необходимых для вычисления градиентов уровенной поверхности, на основе которых, в свою очередь, были определены искомые значения скорости и направления течений.
Модель была применена для расчета циркуляции вод при различных направлениях и значениях скорости ветра, а также при разных значениях коэффициентов вертикального турбулентного обмена (Av) и трения о дно (k). Было замечено, что при уменьшении Av на порядок (от 10-2 до 10-3 и от 10-3 до 10-4 м2/с) значения скорости течений увеличиваются так же на порядок, в то время как изменение значения k практически не влияет на результаты моделирования.
Результаты моделирования были сопоставлены с данными натурных наблюдений, осуществлявшихся в Голубой бухте в июне-июле 2005 года. При значении Av, равном 10-3 м2/с, значения скорости течений, полученные при моделировании, близки к наблюденным.