台湾海峡漂移物运动轨迹的数值模拟

海流、风和湍流所造成的随机运动是影响漂移物运动的主要因素.因此,在ROMS三维海流预报系统中台湾海峡的计算结果的基础上,采用拉格朗日追踪法建立了漂移物运动轨迹的预测模式.模式利用敏感性实验数据校正风导漂移模式的风导系数,实验表明,在风导系数为0.01时,模式轨迹与实验浮子轨迹吻合度较高.在此基础上,研究采用多粒子方法模拟湍流涡动作用下漂移物的随机运动,反映漂移物运动轨迹的多种可能性.最后,在给定95%的置信水平,并达到70%的保证率的条件下,反推得到随机运动模型的扰动系数的合理值.     

广西近海海上溢油应急预报系统开发与应用

为解决目前海上溢油漂移扩散计算复杂,不适用于应急处理业务化应用的弊端,通过数学模式,结合Windows可操作界面,构建广西近海海上溢油应急预报系统,并以钦州湾为例对系统进行应用。结果表明,涨潮、落潮时刻发生溢油时,油膜向茅尾海和钦州湾外湾方向漂移距离分别约为17.5 km和17.9 km。涨潮时刻发生溢油时,油膜扩散面积较落潮时小,扫海面积则先小后大。风对溢油漂移扩散结果有显著的影响,不同风向下的油膜漂移方向、影响区域有明显的区别。该系统具有方便、准确以及操作界面友好的特点,可为广西近海海上溢油事故防范、预警预测、应急处理、生态环境损害评估等提供科学依据。     

基于GIS的海上溢油扩散和漂移的预测研究

针对海上溢油应急处理问题，建立海上溢油的漂移、扩散、扩展、蒸发和乳化过程数学模型，在短时间内计算预测溢油轨迹以及溢油影响的敏感区，并在海上溢油应急反应地理信息系统平台上，进行了动态模拟，为有效地做出溢油应急决策提供科学依据。     

基于POM的大连湾溢油预测模型

基于POM建立了M2分潮的大连湾海域三维潮流场动力模式。利用此动力模式,以“油粒子”模型来模拟溢油在大连湾中的漂移扩散过程。通过欧拉一拉格朗日法,将油膜中心的轨迹和各个时刻的油膜分布情况可视化。溢油预测模型综合考虑了三维流场,湍流,风导输移和波浪破等环境因素,并包含了蒸发和乳化等风化过程。以大连湾溢油为例,预测了油膜在风和海流共同作用下漂移的路径和油膜影响的海域及海岸带范围,油膜靠岸后证明了动力溢油模型进行溢油预测的可行性。     

夏季珠江口悬浮泥沙与营养盐对生物生长影响的数模分析

了解珠江河口主要的生态影响因子与分布规律,对保护珠江口的生态环境具有重要意义.建立了一个包含氮、磷循环,并考虑悬浮泥沙造成光衰减的珠江口生态-水动力耦合模型,并进行了验证.验证结果显示,该模型能较好地模拟生态变量的分布趋势.并且,通过设置数值敏感性实验,分析悬浮泥沙和营养盐对生物生长的影响.实验结果表明,悬浮泥沙对珠江河口湾内的生物生长限制作用明显,磷酸盐对湾内与湾外的生物生长均有限制作用,在湾外海域限制作用明显;而珠江口水域相对丰富的氮盐对生物生长基本没限制.珠江口湾内水域生物生长主要受泥沙限制,湾外水域受营养盐限制,叶绿素浓度呈现从湾内往湾口递增,湾口往外递减的分布趋势,在湾口出现高值.     

舟山海域海上搜救演习及目标跟踪预报结果分析

为检验海上搜救预报模型,国家海洋局东海分局在舟山岛北部的黄泽洋海域进行了海上搜救演习,基于预报风场、流场,采用Leeway搜救模型对搜救目标的轨迹进行预报模拟.搜救目标受潮流和风的影响,漂移轨迹总体为东南—西北走向并呈顺时针旋转的螺旋.搜救模拟结果基本反映了这种漂移特征,但仍存在一定误差,这种误差主要是由海流预报误差导致的.通过后报模拟试验发现,Leeway模型在目标物逆风漂流阶段,特别是流速较小或转向时段的模拟准确度相对较低.     

泉州安海湾海域沉积物污染及防治措施初探

通过安海湾海域底质的现状分析,安海湾海域沉积物质量湾外比湾内好,湾内除了有机质以及大部分测点的石油类未超标外,铬、锌、铜、硫化物均已超标.湾口及湾外除个别站位锌超标外,其余均满足沉积物要求.安海湾海域底质超标的石油类污染,主要治理措施是控制海上污染源排放和加强海上管理;海域底质重金属污染,主要是通过生物吸附法、化学沉淀法和离子交换法来去除污水中的重金属离子.同时需加大政府职能,利用管理、监督等对策,使安海湾海域的污染程度降到最低.     

平潭竹屿湾潮流泥沙运动特征的数值模拟分析

基于非结构网格FVCOM模型构建平潭竹屿湾潮流泥沙计算模型,开展竹屿湾附近海域潮汐潮流、悬浮泥沙输运模拟计算,分析其潮流泥沙的运动特征。模型计算结果显示,海坛海峡内潮波为前进波,潮流与潮位变化同步,但竹屿湾内的潮波为驻波;海坛海峡内大潮、小潮期间垂线平均悬浮泥沙浓度差别较小;现状条件下海床的年最大冲刷强度约为10 cm·a-1。实测数据与模拟计算结果的对比研究表明,模型可以较好地模拟竹屿湾附近潮汐潮流和泥沙的运动特征;竹屿湾海床总体稳定,可能是周围工程建设和人工采砂导致竹屿湾海床局部发生冲淤。     

渤海原油码头溢油漂移扩散的数值模拟

应用三维河口海岸海洋数值模式,加入油膜漂移扩散模块,研究渤海东海岸、仙人岛以北营口市以南的30万t级原油码头溢油事故发生后油膜面积、厚度的变化和漂移轨迹.计算结果表明,在静风情况下,落潮期间油膜随落潮流向西南方向漂移,面积扩大,厚度减小,港区未受油污的影响;涨潮期间油膜受北导堤的阻挡,部分油污留在港区.油膜轨迹随落潮流和涨潮流来回振荡,因扩散作用,在往复漂移过程中厚度变小,面积增大.风速风向的变化对油膜漂移轨迹和港区污染程度影响十分明显.     

ECOM模式在丁字湾的作用

应用河口、陆架和海洋模式（ECOM模型），引入干湿网格法模拟潮滩涨落的改进，并建立丁字湾及近岸海域的三维变动边界潮流模型。该模型考虑了湾口拦门沙、湾内水道和人工围海等地形特点。计算结果与实测值比较符合良好，较好地刻画出丁字湾M2分潮潮流场的时空分布特点。     

电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

通过数值求解漂移运动方程,对托卡马克中高能粒子运动轨道进行了研究.在HL-2A装置参数下,考虑电漂移对粒子运动轨道的影响,数值模拟了电漂移对粒子运动轨道影响.模拟结果表明,电漂移会使得氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移,并且导致香蕉轨道宽度变窄.     

渤海风暴潮过程的数值模拟研究

基于三维近海海洋模式——FVCOM(the finite volume coastal ocean model)海洋动力学模型,利用中尺度气象预报资料WRF(the weather research forecasting model)风场数据和网格嵌套方法,通过潮汐和风场共同驱动,建立了渤海风暴潮模型.对1997年8月的Winnie台风风暴潮进行数值模拟,研究了渤海风暴潮增减水及流场的时空变化特征.研究表明,渤海沿岸增水幅度较大,水位变化明显,潮流运动发生较大改变.利用模拟结果,研究了岸线变化对渤海湾风暴潮增水的影响.岸线变化后,曹妃甸港、天津港和黄骅港海域,风暴潮增水有不同程度的增加,渤海湾风暴潮灾害强度有增加的趋势.     

EFDC模型在水动力环境影响评价中的应用

运用EFDC模型在拟建的福建东山华浮码头进行模型构建,通过东山大澳渔港的3个站位实测潮位潮流数据验证模型模拟结果,表明模拟结果可信;进一步模拟福建东山华浮码头建设前后,码头所在海域及周边海域的潮流流向和流速的变化情况,模拟结果显示,福建东山华浮码头的建设对所在海域水动力环境的影响较小,也体现了该模型对东山湾海域的适用性。     

航空发动机静电传感器温度漂移特性分析

高稳定性的传感器是传感器设计追求的目标,其中温漂是影响设计传感器性能稳定性的主要因素。采用ARIMAGARCH模型对传感器温度的线性和非线性漂移进行了建模,找出温度漂移数据的变化规律。对于线性漂移,滞后1阶的样本自相关系数大于2倍标准差,说明该温漂序列具有短期相关性。对于非线性漂移,残差平方的自相关系数2阶截尾,偏自相关系数1阶截尾,说明具有ARCH效应。研究结果表明,在不影响信度的情况下,提出的模型能够更加精确的预测置信区间,表明长时间的高温实验对传感器稳定性造成的影响能够控制在合理范围内。     

鲁棒的基于均值漂移的自适应卡尔曼滤波目标跟踪

提出了一种鲁棒的基于均值漂移的自适应卡尔曼滤波目标跟踪算法。首先建立卡尔曼滤波的系统模型,用卡尔曼滤波预测目标在当前帧的位置,并将该预测值作为初始值,用均值漂移算法搜索目标位置。然后将搜索结果作为观测值来修正预测值,并根据目标模型与由均值漂移算法搜索得到的候选目标模型及相应背景模型的Bhattacharyya系数自适应调整卡尔曼滤波的参数,从而提出了一种鲁棒的自适应卡尔曼滤波目标跟踪算法。仿真实验表明,该算法具有较好的跟踪精度,对遮挡具有较强的鲁棒性。     

台湾海峡及厦门湾潮波数值模拟

采用数学模型手段,建立了沿深垂向平均二维数值模式,模拟了台湾海峡和厦门湾海域的潮波传播、潮流以及潮流水质点运动轨迹.阐述了高崎—集美海堤对东渡湾水质点运动的影响,由此进一步说明拆除海堤对东渡湾水质的改善程度.     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

基于漂移度的地基沉降预测模型评价与组合策略

地基沉降与时间关系的曲线形式具有不确定性,难以用某一模型来模拟其沉降规律,鉴于组合模型可以有效提高预测效果,引入漂移度概念,并在考虑预测结果和实际结果相似度和差异度的基础上,借鉴支持度的公式形式,重新定义了漂移度计算公式,将其用于地基沉降预测模型预测效果比较中,同时基于漂移度建立了地基沉降预测模型的组合策略。实例分析验证了基于漂移度的地基组合预测模型的有效性。     

围垦对西施舌浮游幼体漂移轨迹的影响

在对长乐漳港海域水动力模拟研究的基础上,采用质点跟踪的方法,模拟外文武海湾围垦前后西施舌(Coelomactra antiquata)浮游幼体的漂移轨迹,并由此评价海湾围垦对西施舌苗种资源分布的影响.模拟结果显示,围垦前,西施舌浮游幼体经过10d的漂浮与迁移后附着于海湾口门附近海域,分布范围较大;围垦后,西施舌浮游幼体最后的附着区域在垦区外侧,分布范围较小;外文武海湾围垦很大程度上改变了西施舌浮游幼体在变态为稚贝之前的浮游轨迹,使之不能在饵料丰富的海湾口附近附着.这说明了外文武海湾围垦是导致垦区外侧西施舌分布格局变化的影响因素之一.     

兴化湾工程建设对周边海域水沙环境影响

基于实测水文泥沙资料,建立和验证了兴化湾海域大小嵌套的二维潮流泥沙数学模型;模型与实测结果在水动力泥沙方面吻合,验证结果良好。以兴化湾港口规划工程为例,运用所建模型分析相关工程实施对周边海域水沙环境影响。结果表明:规划工程实施后,湾内流速局部有所调整;但变化范围和幅度均相对有限。采用断面潮量计算方法,得出工程前后湾内纳潮量中潮期间减小15%,大潮期间则为13. 1%; 1个月后,湾内水体交换率均在40%以上,与天然条件相比,交换率减小了6. 8%;工程后湾内含沙量仍保持了较低的状态;同时受近岸区滩涂围垦影响,使浅海区再悬浮泥沙来源减少,导致南侧海域含沙量有所降低。研究成果为兴化湾海域科学合理的规划布局提供一定的参考。