渤海冬季三维环流数值模拟

基于冯士笮所给出一种浅海环流模型，采用数值方法，对渤海冬季进行环流的数值模拟，给出了冬季三维风生环流和正压环流（含潮余流）。分析了潮致Ｌａｇｒａｎｇｅ余流对冬季环流的贡献及黄海暖流余脉对渤海冬季环流的影响。最后对风生环流和正压环流的特征进行了分析和讨论。     

海口分层流中的泥沙输运计算

本文展示了一个计算泥沙输运过程的三维数值模型,此模型的特点在于较准确地计入凝絮及河床侵蚀对于泥沙沉淀过程的影响,关于凝絮及侵蚀的定量计算模型已为大量实验所验证,且是首次被结合运用于三维输运计算。文中对于海湾区域的泥沙输运进行了数值研究,第一闪通过定量计算评实了所谓最大浑浊区的存在,并研究了影响其形成及强度的几个因素,这些计算结果不仅评实了数值模型的有效性,而且显示了其在泥沙输运研究方面的作用与潜力     

银洲湖水域强潮河段悬移质输运模型

利用平面二维水动力及泥沙输运模型、有限元法对银洲湖及邻近水域内的悬沙输运、流速分布、水流平面形态等进行了数值模拟计算.其中黏性泥沙输运模型考虑侵蚀和沉积剪切应力.计算结果与实测结果比较表明:银洲湖水域的潮流大体上呈现沿航道南北向的往复流,径流和潮流是银洲湖水域的主要动力因素,细颗粒悬浮泥沙输运是该水域泥沙的主要运动形式;平面二维水动力及泥沙输运模型能较好地复演银洲湖水域的潮流泥沙场,可用于实际工程潮流泥沙场的计算.     

黄浦江河口水沙输运机制研究

受潮汐影响的弯道泥沙输运表现出与径流弯道不一样的现象.本文运用通量分解机制法,以黄浦江河口大潮期间实测水文资料为基础,对黄浦江河口受潮汐影响的弯曲河道水沙输运进行机制分析.结果表明,黄浦江河口水沙输运受弯道环流影响可分为纵向输运和横向输运.纵向水体潮周期净输运因径流作用指向口外,泥沙潮周期净输运因潮泵输运大于平流输运指向口内.潮周期横向水体净输运和泥沙净输运均指向凸岸,其中横向水体输运以欧拉输运为主,横向泥沙属于以平流项为主.通过比较水量输运的纵横比和泥沙输运的纵横比可得黄浦江河口大潮期间水量潮周期横向净输运大于纵向,泥沙是纵向大于横向.说明潮泵输运在黄浦江河口大潮期间起主导作用.     

玄武湖风生流数值模拟研究

应用浅水湖泊风生流计算的二维有限元数学模型，对玄武湖风生流进行了数值模拟，并研完了玄武湖6m／s东南风风生流的历时变化特征及4m／s6种风向(E，W，S，N，ESE，WNW)下的稳定风生湖流特征．结果表明：6m／s风作用1h后在玄武湖开阔水域一般可形成稳定流场；稳定风生流场可以划分为逆时针环流主导型、顺时针环流主导型和过渡型3种类型；不同方位风场作用形成的稳定的风生流流态是不同的；对峙方位风场形成的风生流流型相似，流向相反．     

微分方程稳定性理论在海洋热盐环流中的应用

通过建立海洋热盐环流两层模型中的温度和盐度的微分方程,并对平衡态解进行稳定性分析,研究了海表温度、淡水通量和风生环流对热盐环流的多平衡态的影响.研究结果显示:海表温度的降低、风生环流的减弱和淡水通量的增强都会导致稳定的热型环流强度减弱,并进而使环流从稳定的热型"突变"到稳定的盐型.     

崖门水道悬沙输运及底床冲淤特性研究

针对感潮水道独特的水动力特征和泥沙输移情况,同时考虑径流、潮流等多种动力因素共同作用,建立了三维悬沙输运及床面冲淤数学模型.水平方向采用非结构三角形网格,垂向采用σ坐标,利用有限体积法离散积分形式三维浅水守恒方程,对每个控制体单元分别进行水量和动量平衡计算.利用模型对崖门水道的悬沙分布和输运情况进行了数值模拟,对泥沙浓度场的分布特征进行了分析,并对底床冲淤变化进行了定量计算.     

风生环流的准三维数值模拟

本文在水平流速垂向分布表达式采用二次多项式的基础上,对二维浅水方程组中的动量方程进行修正,建立了风生环流的准三维数学模型.应用破开算子法求解考虑动量修正的深度平均方程,对破开后的两个分步分别采用隐式格式和预估-校正格式离散,得到了准三维数值解.验证计算表明该数值模式能用于模拟河口,水库和港湾内的风生环流,算法的稳定性好,收敛快.     

太湖藻类动态模拟

建立了太湖藻类生长的动态模型，并将其与水动力模型和水质模型相耦合，综合考虑了风场、水动力特征、光照、水温等环境因子的影响.通过室内环形水槽实验得到了底泥释放率随水动力条件动态变化的特征，建立了底泥中TN，TP释放率与水体流速的定量化关系，并在模型中得到应用.该模型不仅可以对太湖的风生湖流，TN，TP等水质要素进行模拟，还可以模拟藻类在太湖中的生长和消亡情况以及其随风生湖流迁移的规律.采用2001年7～9月太湖的实测资料对模型进行了率定、验证.结果表明：该模型对风生湖流、总磷、总氮的模拟都是切合实际的，以叶绿素a浓度描述的藻类浓度的模拟值也能较好地拟合实测值.说明该模型对太湖富营养化的产生过程具有较好的描述能力，特别是考虑了底泥释放率与水动力条件相关联的重要性和必要性.     

珠江虎门口动力结构研究

虎门口是珠江八大入海河口之一,其形成是上游河流携带泥沙在两基岩岛侧淤积延伸的结果,属潮汐优势型河口。口门上、下游方向水面放宽,形成了独特的双向不对称射流体系,通道口以北为涨潮优势流,通道口以下南为落潮优势流;基于几个重要的河口参数和滤波技术,从双向射流,密度环流及其对沉积物输运等方面分析了虎门口的动力结构特点:虎门动力环境中,非线性作用和摩擦力的影响均不能忽略,在密度梯度力驱动下,枯季发育了密度环流,这从浅表层沉积物的输运和低频水流的输运上得到了验证,同时,密度环流与双向射流相互交汇,更增加了射流系统的复杂性。