廉州湾海域风暴潮漫滩模拟

用ＡＤＩ干湿网格法和引入辐射边界条件反应活动边界,建立一个风暴潮漫滩模型。模型用于廉州湾海域漫滩模拟,模拟过程中稳定性良好,模型具有预报漫滩受灾范围的应用价值。     

卫星遥感资料在湛江港风暴潮漫滩计算中的应用

为解决风暴潮漫滩计算缺乏潮间带地形和漫滩资料的困难,提出了基于卫星遥感资料的风暴潮漫滩计算方法:选取不同潮位的高分辨率遥感图像,提取淹水线,将遥感淹水线近似作为等高程线估算潮间带地形,作各遥感淹水线对应时刻的漫滩数值模拟,订正估算的地形,得到潮间带地形资料;将遥感淹水线推算的潮间带地形用于风暴潮模式,作风暴潮漫滩计算,并将遥感淹水线作为漫滩资料,检验计算结果.利用该方法,采用卫星遥感资料作了9615号台风在湛江港风暴潮漫滩的计算和检验.结果表明,数值模拟的漫滩面积与遥感图像误差平均为11.5%,采用该方法进行风暴潮过程的漫滩计算具有实用价值.     

风暴潮漫滩数值预报模式分析与探讨

用Ｆｌａｔｈｅｒ可变边界模式数值拟黄河三角洲的风暴潮漫滩，比较计算的三种漫滩模式，讨论可变边界条件。     

三维陆架模式及其应用——一个三维陆架模式及其在长江口外海…

建立一个σ坐标系下三维非线性斜压浅海与陆架模式，并首次应用于夏季长江冲谈水扩展的天空，模式计算区域为整个中国海，水平分辨率为７．５′×７．５′垂向分辨率为１１层，考虑实际海岸形状和海底地形，在中空完全交错的网格系统上，离散化控制方程组，采用ＡＤＩ计算方法数值求解，动量方程中的非线性项采用二次能量守恒的半动量格式，温盐方程中的平流项采用迎风格式，垂向涡动扩散项采用隐式，数值试验结果基本再现了伸向东北     

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.     

卫星遥感资料在潮间带地形和漫滩计算中的应用

提出了利用卫星遥感资料计算潮间带地形和漫滩的方法：选取一组不同潮位的卫星遥感图像，提取潮间带遥感淹水线，由遥感淹水线和数值模式结合推算潮间带地形，将推算的地形用于海水漫滩计算，并用遥感淹水线检验漫滩计算结果.利用该方法，由Landsat 卫星图像提取了我国湛江港潮间带淹水线信息，计算了湛江港潮间带地形和漫滩.     

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.     

长江口台风暴潮的计算模式研究

长江口台风暴潮的数值研究包括计算模式的研究、增水计算、潮波传播计算和预报模式研究等四部分.本文阐述用二维全流型风暴潮方程组计算长江口地区风暴潮的模式.将计算域分成口外区增水线性计算和口内区考虑增水与潮汐综合作用非线性计算.文章讨论了两个计算区域的确定,并详述了采用套网格差分格式时,时间、空间步长不同的计算域间的交接方法.     

感潮河段漫滩的数值模拟

运用一维和二维不恒定流嵌套计算的方法，给出带有漫滩的感潮河道水流动的计算结果．当主河道的水位、流量发生变化时，河道中漫滩区的淹露也将随之而变．因此把整个计算域划分成三个子计算域，分别用明渠一维不恒定流方程和二维浅水方程描述其中的水流动状态，并分别划分计算网格，在数值计算中将三个区域的流动互相嵌套连贯起来，最终给出包括河道和滩地漫滩的水位变化规律及水流动速度分布规律．     

基于海气耦合模型的渤海湾风暴潮数值模拟

为了更加准确地对渤海湾沿岸的风暴潮进行数值模拟,研究构建了WRF-ROMS相耦合的海气耦合计算模型,耦合模型能在更加真实的动力环境下研究大气与海洋之间的相互作用.耦合过程中利用开源的耦合器和网格重建程序实现了海洋模式和大气模式之间实时的数据交换.基于所构建的海气耦合模型模拟了2003年10月中旬发生在渤海湾的一次典型寒潮.研究表明,海气耦合模型能够较好地模拟出渤海湾风暴潮期间温度场、风场、潮位以及潮流场的变化特征.强冷空气南下所形成的持续偏东大风是引发渤海湾寒潮的主要强迫动力,这是由渤海湾的地形以及岸线分布特点决定的.偏东持续性大风导致的风应力增水作用与天文大潮相叠加容易产生大型风暴潮,给渤海湾近岸地区的社会经济和人民生命财产带来巨大的安全隐患.     

IADO法计算无机络合物离子——配位键的力常数

本应用经典的改良平均偶极子定向（ＩＡＤＯ）法计算了几种无机络合物中离子－－配位体键的力常数，所得结果与由振动光谱实验数据的结果基本上一致。这种一致性说明经典ＩＡＤＯ法可以计算一些未知金属离子－－配位体键伸展光谱振动频率的实验数值的力常数。     

江苏沿海精细化风暴潮模式研究与应用

针对江苏沿海易遭受风暴潮影响的现状,分析了江苏历史上台风风暴潮灾害特征.选用Holland台风风场模型计算风场为强迫场,通过目前被国际上广泛接受的水动力模型ADCIRC建立台风风暴潮模式.建立的江苏海域精细化风暴潮数值预报模型,结合江苏沿海岸线和地形变化特点,采用非结构网格技术对研究区域复杂海域进行重点加密,选取历史上影响江苏沿海典型的四个台风,进行江苏沿海精细化风暴潮后报检验.通过对影响江苏海域的不同时期的台风风暴潮过程的数值预报检验可以得出:台风风暴潮数值预报模型的后报相对误差为18.3%,预报相对误差不大于20%,能够较好的预报风暴潮过程的发展,刻画不同台风过程引起的风暴增水过程,实现了江苏省沿海台风风暴潮的3d数值预报.     

用于FD法电容参数提取的高效截断边界条件

基于测度不变方程（ＭＥＩ）的概念和局部等效原理，将截断边界条件的确定归结为网格边界上一小区域的电位场模拟问题，并讨论了在二维、三维情况下的具体处理．该截断边界的确定可使ＦＤ法使用的节点数大幅度减少，避免了次数众多的数值积分和复杂介质结构带来的格林函数求解的困难。计算实例表明，应用这种截断边界条件的ＦＤ法得到的电容计算结果与矩量法和ＦＡＳＴ－ＣＡＰ软件所得结果吻合得较好     

二冲程内燃机扫气流场的数值模拟

用分块结构化网格对二冲程内燃机的扫气流场进行了三维数值模拟，在缺内代数方法生成贴体网格，用ＡＬＥ法求解控制方程组，提高了离心力源项的计算精度。通过在一个两气口气缸模型上进行的大量数值实验，探讨了数值计算中出现的问题及解决方法，模拟了两种二冲程发动机的扫气过程，其结果与实验对比是令人满意的。     

对称和非对称台风对东海南海风暴潮影响比较

应用非结构网格的海洋数值模式FVCOM,分别模拟台风TC0509 (Matsa)、TC0519(Longwang)和TC0814(Hagupit)在长江口和杭州湾、福建沿海、珠江口和海南风暴潮,比较分析非对称台风和对称台风对风暴潮的影响.非对称台风的气压场和风场由WRF模式计算,对称台风的气压场和风场由藤田圆形台风模型计算.结果表明,对于登陆长江口和杭州湾、珠江口和南海一带的台风,WRF模式和模型台风计算的气压场和风场都能较好的模拟风暴潮,前者略好于后者.对于过台湾岛登陆福建沿海的台风,台风不对称明显,WRF模式能较好的模拟出真实的台风气压场和风场,前者模拟的风暴潮远优于后者.     

分离涡模拟k-ε湍流模式及在火灾模拟中的应用

为了构造一种使用较少网格并能获得流动主要特性的湍流计算方法,根据分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)方法的一般性定义,发展了一种基于k-ε两方程湍流模式的DES方法.用该方法代替FDS软件中的亚格子应力模式构造的DES求解器被用来对湍流强迫对流问题和单室火灾问题进行数值模拟.计算结果与大涡模拟的结果和实验数据进行对比.强迫对流问题的计算结果与实验数据吻合得非常好,用较少的网格取得了比使用较多网格的大涡模拟方法更好的结果.用该方法预测的单室火灾问题的速度分布与实验结果非常接近,但是预测的温度分布则较差.这可能是由于该数值方法缺乏较好的湍流燃烧模型所致.     

长江口以外海域风暴潮与天文潮的非线性相互作用

一个二维数值模式被用于研究长江口以外海域的风暴潮与天文潮的非线性相互作用。用这个模式模拟了１９８１年８１１４号台风与天文潮共同作用下所引起的风暴潮增水。８１１４号台风是近２０年中最重要的台风之一。该台风登陆点附近有吴淞验潮站,这里有完整的风暴潮水位记录。计算结果与该站实测值符合较好,辩明模拟是成功的。此外,从模拟结果中还可得出一些有益的结论。     

夏季苏北沿岸流对长江冲淡水扩展影响的数值模拟

建立一个σ坐标系下三维非线性斜压浅海与陆架模式，并首次应用于长江冲放展机制的研究。考虑实际海岸形状和海底地形，在空间完全交错的网格系统丈犀离散化控制方程组，采用ＡＤＩ计算方法数值求解。数值试验结果首次表明，在夏季长江口水位向外倾斜，冲淡水穿越等水位线运动，远离长江口水位倾向东北，冲淡水沿水位坡面运动，同时再现了伸向东北的冲淡水舌和东海陆架上的环流结构。夏季苏北沿岸流作为长江口北部海区的一股势力，阻     

潮汐风暴潮中波浪对表面风应力系数的影响

利用依赖波浪成长状态波龄在表面风应力作用下的潮汐风暴潮数值模式,对渤海2个风过程个例引起的水位做了数值模拟研究,并给出了波浪作用下表面风应力系数大小的定量计算.个例1数值模拟结果表明,在最大风速时,考虑波浪作用的表面风应力数值是不考虑波浪作用时的1.5倍;相应的水位比不考虑波浪作用时的结果增大16 cm,与实测值更加吻合.个例2的计算结果也得到了类似结论,表明在进行潮汐风暴潮数值模拟时,必须考虑波浪的作用.     

FDTD中的分区域剖分方法

在仿射坐标系下，为了进一步减少网格剖分时ＦＤＴＤ计算区域内的网格数目，节省计算机资源，且使得网格形状接近矩莆以减少数值色散，提出了ＦＤＴＤ分区域的剖分方法，并以无限长三角形金属柱体为例进行了数值计算，计算结果与测试结果的比较证明了此方法的有效性。