k-kl模型在风生混合流中的应用

为了考察k-kl模型在风生混合流的应用效果,将影响其紊动扩散模拟结果的因素归结为3类:一是稳定函数的不同;二是壁函数的不同;三是稳态里查德森数Rist的不同.从这3个方面着手对k-kl模型进行分析,比较各种不同方法对混合层及紊动扩散的影响,并采用国外试验结果来检验数值模拟结果.结果表明:稳定函数的选取对计算结果会有影响,相比之下,较新的模型如CA,CB,CH能得出比传统的MY,KC更精确的结果;抛物改进型的壁函数的结果稍好于抛物线型和对称型壁函数;稳态里查德森数对混合层的发展有重要影响,当它的值增大时,同时刻混合层深度也会增加.     

马关滞流工程对周边水沙环境的影响

为了研究马关滞流工程对周边水沙环境的影响，在非正交曲线坐标系下建立了平面二维潮流数学模型及其计算模式.在模型率定和验证的基础上，计算分析了不同设计方案对流速场及口门进潮量的影响，并进行了泥沙年淤积强度的估算，得出了相应的优选方案.该方案的实施对周边海域水沙环境的影响较小，而进潮量变化则应有利于水体交换的维持.     

海岸河口水域流速分离方法初探

从海岸河口地区的水动力特征出发,应用潮流、风生流流速垂直分布的理论模式和最小二乘法原理,提出了一种从实测流速分离出潮流和风生流的方法,并首先对黄河口的潮流和实验室的风生流进行检验性分离计算,然后应用于长江口北支河段及口外实测流速的分离,实测流速分离后,不仅可获得表层的潮流速和风流速,而且还可从中得到底床粗糙高度并估算作用于海表面的风速数据。初步研究表明,此流速分离方法原理简单、过程合理、结果可信,是一种适用于现场资料分析计算的有效方法,既可广泛应用于海岸河口实测流速的分离,又可为海岸河口水动力数值模拟提供合理的海底和海面边界条件。     

河口涨潮沟形成水动力机制初探

根据长江口1965－2000年的地形资料和研究成果，应用理论力学中平面汇交力的平衡条件，对河口涨潮沟形成的水动力机制进行了初步分析和探讨，结果表明，涨潮沟的表成与衰亡与主槽涨潮动力主轴的摆动和涨潮动力的变化密切相关，涨潮沟的利用与整治必须因势利导，顺应其形成机制和演变规律。     

湖泊风生环流准三维数值模式的改进

在水平流速垂向分布采用二次多项式逼近的基础上,从三维水流运动的基本方程出发,并考虑了垂向涡粘系数的垂向变化,对二维浅水方程组中的动量方程进行修正,建立了数学物理上更合理的湖泊风生环流准三维数学模型.     

中国近海潮波运动数值模式的建立

根据球面坐标系下潮波运动二维数学模型，在中国近海建立相应的二维数值模式.模拟区域包括渤海、黄海、东海、南海、泰国湾及环台湾岛海域，模拟内容为8个主要分潮波及其不同的组合潮波运动，剖分网格的空间步长为2′×2′，精度较高.模拟中针对大区域的外海开边界采用实测资料相关分析确定边界潮位，在曼宁系数确定问题上提出一种预估校正方法.     

河口半潮平均含沙量的确定

根据泥沙运动理论和水流能量平衡理论，针对水流对泥沙的不同作用方式，推导得到计算河口半潮平均含沙量的表达式，并在长江口进行了初步研究.研究表明，河口半潮平均悬移质含沙量由水流输送的悬移质和从床沙中上浮的悬移质组成，同时还应考虑河口其他动力因素(如风、波浪等)的作用.含沙量的定量表达为进一步确定河口半潮平均的挟沙能力确立了基础.     

长江输入河口段床沙粒径的变化及机制研究

依据长期系统观测资料,研究了长江进入河口段床沙粒径的变化、原因及其未来发展趋势．研究揭示出大通断面1月份床沙粒径d<0．100 mm的百分含量较7月份多,而0．100 mm≤d< 2．00mm之间的含量较7月份少．床沙与悬沙之间交换是导致这一季节变化的主要原因．1976年以来,长江进入河口段的床沙粒径(d50)显示出显著的粗化趋势,与同期长江入海悬沙量下降密切相关．入海悬沙量下降增大本河段侵蚀能力、减少淤积量和促进粗细床沙交换．1976年以来最大床沙粒径没有出现相同的变化趋势,且变化幅度显著变小,这一现象与葛州坝有密切关系．未来人类活动对河流系统的影响将使长江输入河口段的床沙继续向粗化的方向发展．     

非结构型浅水方程数值模式的建立及应用

用非结构三角形同位网格剖分计算区域、布置计算变量,用有限体积法离散方程,并采用推进线边界法处理动边界问题,从而建立了一种新的浅水方程数值模式.京唐港和三沙湾海域潮流的率定、验证结果表明,该模式不仅物理意义明确,数值方法简单,全域内满足水流质量和动量的守恒性,而且能更好地模拟海湾、河口复杂地形下的水流运动,反映水流漫滩和露滩等过程.     

福建铁基湾围垦对三沙湾内深水航道的影响研究

从三沙湾的平面二维潮流数值模型入手，计算铁基湾泥沙冲淤情况，比较围垦工程前后流场的变化，着重比较不同点位的流速，分析研究了海湾围垦工程改变纳潮量对湾内深水航道以及有关区域的影响。研究发现，围垦工程使得湾内纳潮量减少，从而对湾内的深水航道产生影响，故不宜进行大规模围垦，通过对3个备选方案的计算，分析和比较，得到方案一的影响最小，围垦面积不宜超过2800hm^2的结论。