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海洋石油的开采需要建造浮式海洋平台,浮式海洋平台要有缆绳和海底固定,在缆绳的安装过程中,要用到吊装作业。在吊装作业中,不可避免会受到风浪以及海流的影响,因此洞悉水下海水流动情况,获得流场数据和深水流速剖面是一项重要的工作。由于海洋上观测成本较高,不论是空间上还是时间上都难以符合工程需要,因此普遍采用通过其他资料推算或者利用海洋模式的方式来获得流场数据。 本研究采用POM(Princeton Ocean Model)模式,建立南海南部的海洋模式。计算区间是北纬0°-15°,东经104°-119°的。选定的模型网格为曲线网格,经纬向层数同为41,垂向层数为16。温盐数据来自WOA09资料,风应力资料来自NCEP/QSCAT风场资料,水深数据来自从TOPO1提取的1′×1′地形资料。模式南部和北部边界采用开边界水位强迫,流速边界条件采用入流处恢复性边界条件,出流处辐射边界条件。外模式时间步长取20s,内模式时间步长取1000s。根据计算结果对南海南部海域的流场进行分析,南海冬夏两季的环流主要受风强迫影响,分布特征趋近于风场分布,侧边界强迫是近岸流产生的主要原因,东部边界采用封闭侧边界条件,因此环流结构与参考结构有所不同。模式对有明显风强迫驱动的环流模拟效果较好,对冬夏两季的表面环流和SSH值模拟上精度较高,由于侧边界条件的设定问题,东部近岸流的结构与参考结构有所误差,SSH值最大误差为6.25%。对春秋两季的模拟误差大于春夏两季的模拟,SSH最大误差达到12.5%。给出了同在15°N纬度线上的四个点的深水流速层状变化作为深水流速的参考。表面流速与该海域环流特征有关,A点位于冬季南海的主干环流上,速度约为0.4m/s,其他各点与该海域的区域环流有关,三点都是朝向西北方向,流速都在0.2m/s以下;在0~200m之间流速有明显的下降,流速方向不定,有的地方速度与表层流速相反;深层的环流很小,在1200m深度的流速大多已趋近于零。根据得出的深水流速剖面特征对海上吊装作业中给出建议,应着重考虑速度较大的表层流速对吊装过程的影响,对其进行补偿;中层流速一般小于0.05m/s;深层的海水流速较小,可以忽略。