黄 海，关见朝，张 磊，王大宇

（中国水利水电科学研究院 泥沙研究所，北京 100048）

1 研究背景

伴随着基础理论、数值算法和信息技术的长足发展，国外在水动力学软件产品上具有较大优势，所开发的模型具有较强的实用性，并充分利用计算机技术完成了系统化集成。例如，MIKE11/21/3是由丹麦水利研究所（DHI）开发的1/2/3维水动力学软件，基于GIS开发和应用，可用于河流、河口、海湾、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙和环境的模拟，软件以组件购买的形式提供商业服务，费用高昂。Delft3D为WL|Delft Hydraulics公司开发的开源软件，把水动力、水沙、水质、生态及地貌动力学结合在一起，用于2/3维水动力数值模拟，实现了与GIS的无缝衔接，目前软件无一维水动力计算模块，且开源版本只支持曲面网格形式［1］。EFDC模型是由美国弗吉尼亚海洋科学研究所开发的开源的三维地表水水质模型，具有水动力，水环境、底泥迁移、毒性物质、风浪以及底质成岩等6个模块，属于多参数有限差分模型，水平方向只能采用正交网格，后由DSI公司基于Windows系统开发了EFDC的前后处理商业软件EFDC Explorer，友好简洁的界面设计使网格剖分、模型率定以及数据可视化等建模过程变得轻松容易［2］。FVCOM是由麻省大学海洋生态系统实验室和伍兹霍尔海洋研究所合作开发的自由表面、有限体积法、非结构网格、三维原始方程的开源海洋模式，水平方向采用非结构化三角形网格，模型集成了泥沙、水生态、水质、海冰等模块［3］。SCHISM模型是美国弗吉尼亚海洋科学研究所开发的开源2/3维水动力学软件，具有水动力、泥沙、水质、水生态、海冰和植被模块，采用三角形/四边形混合网格，模型基于Linux系统，用户交互性较为欠缺［4］。……