杨 飞，杨文俊，杨 森

（1.长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉 430010；2.重庆市武隆县水务局，重庆 408500）

ELCIRC源程序代码分析

杨 飞1，杨文俊1，杨 森2

（1.长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉 430010；2.重庆市武隆县水务局，重庆 408500）

开放源程序代码ELCIRC是采用基于水平向无结构网格、垂向z坐标体系和半隐格式的欧拉－拉格朗日有限体积／有限差分方法来解浅水方程。研究了ELCIRC中除控制方程组求解以外的部分，分析了源程序在插值计算、拓扑结构、定解条件、分层信息和干湿法等技术上的具体操作，尤其是对欧拉拉格朗日模型特有的逆向追踪算法做了详细阐述。同时讨论了一些细节问题，在不恰当的地方给出一些参考和建议，避免小数做分母、相近数相减引起的较大误差。然而，这些经过实际应用的算法原理，可以为我们开发水动力学模型提供有价值的参考。

ELCIRC；逆向追踪；源代码；三维水动力学模型；算法

1 研究背景

ELCIRC［1］模型（Eulerian-Lagrangian CIRCulation）是美国俄勒冈健康与科学大学海岸陆地边缘陆缘研究中心（Oregon Health＆Science University OHSU’s Center for Coastal and Land-Margin Research）基于对哥伦比亚河的研究，开发的哥伦比亚环流模型CORIE的一部分，可以单独用于模拟计算。模型已进行基准测试，并应用到哥伦比亚河的物理过程的模拟。国内外应用逐渐增加，Myers和Aikman2003年研究St.Johns河流域洪泛区淹没过程［2］。杨金艳等2006年利用ELCIRC计算了长江口的潮流场［3］，该模型的中文介绍可以参考杨金艳［3］硕士毕业论文。Gong等2008年将ELCIRC应用到海南新村泻湖研究中［4］，Gong等2009年使用ELCIRC检验了Chesapeake海湾水位对选定的3组东北风响应及正压模式下潮下带海湾河口水交换［5］。……