钱塘江河口围垦对台风暴潮影响的数值模拟

应用一、二维耦合的数学模型对钱塘江河口大规模围垦前后台风暴潮水位进行数值模拟,结果表明缩窄后遭遇类似9711台风及特大台风暴潮时,沿程暴潮水位均不同程度地抬升,一般盐官的抬升最大,由盐官往上游或下游递减.     

广西沿海8007号台风暴潮数值模拟及台风暴潮某些特性的分析

以广西沿海台风暴潮数值模型为基础，模拟了８００７号台风期间，广西沿海台风暴潮的生消过程，并对其某些特性进行了数值分析．     

近岸港口风暴潮与台风浪相互作用的数值模拟

为了模拟近岸港口风暴潮与台风浪的相互作用,利用ECOMSED和SWAN,采用嵌套方法,使用海图水深数据、Holland台风模型气压场,选择具有代表性的200808号台风为天气背景,规划4组数值试验,通过单向耦合研究该港区及邻近海域的台风浪和风暴潮水位相互影响。使用ECOMSED模式,按是否考虑波浪作用分别计算苏澳港风暴潮水位。对比结果表明,考虑海浪影响的风应力以后,风暴潮水位更加接近实测值,海浪通过风应力对苏澳港风暴潮位有全局性的调制作用,苏澳港内聚集更多的海水,内外的水位高度差加大,海平面更加倾斜。使用SWAN模式,按是否考虑风暴潮位影响分别计算了苏澳港的台风浪,试验结果表明,波高受风暴潮位的影响是局部的,靠近岸边的有效波高有所增大,增大的幅度约1m,而水位较深的地方有效波高变化不明显。     

风应力拖曳系数选取对风暴潮数值模拟的影响

在风暴潮的形成中风应力起决定性作用，风应力拖曳系数决定了大气与海洋间的动量传输率。观测结果表明，风应力拖曳系数随风速而变化，与海面粗糙度有关。文中采用几种与风速有关的风应力拖曳系数表达式进行数值模拟，与将其视为常数情况比较，计算结果的精度均有较明显提高。对比各表达式模拟结果，采用Smitth(1980)风应力拖曳系数公式的模拟效果为最好。     

波浪对台风风暴潮过程的影响分析

利用胡克林等建立的长江口及邻近海域的二维风暴潮数值计算模式,对2007-2008年有较大影响的4次台风风暴潮进行加波浪和不加波浪的后报计算.将计算结果与实测资料进行比较分析,得出结论:波浪对于风暴潮的影响程度取决于台风的路径、登陆地点和不同时刻.在台风登录前后一两天内,加波浪计算比不加波浪计算出的风暴潮水位精度总体要高;当台风传播到近岸时,波浪破碎对近岸增水影响较大,需要加波浪计算台风风暴潮;对南登陆北上转出型台风风暴潮计算时需加波浪,而对南登陆型可不必加波浪,以提高计算效率.     

长江口与杭州湾风暴潮三维数值模拟

基于改进的河口海岸和海洋三维数值模式ECOM-si，加入台风模型气压场和模型风场，同时考虑径流、天文潮与风暴潮耦合作用，数值模拟了TC9711（Winnie），TC0012（Prapiroon）和TC0014（Saomai）三个台风期间长江口和杭州湾的水位过程.与观测资料比较，模式较好地再现了台风期间的水位过程，采用Fujita（藤田）气压场公式计算的结果比Fujita Takahashi（藤田 高桥）气压场公式下的计算结果更符合实测值，并在上述3个台风期间计算水位值与观测值的均方误差分别为42.5 cm，41.7 cm，35.5 cm.     

渤海湾西南海域潮汐风暴潮数值模拟

基于有限元方法,采用三角形网格,建立了一个高分辨率的潮汐风暴潮数学模型,该模型对复杂岸线和建筑物布置有较好的描述．通过实测资料对该模型进行了验证,验证结果表明该模型能很好地应用于潮汐风暴潮数值模拟．利用该模型对渤海湾西南海域几次潮汐风暴潮过程进行了研究,研究结果表明,持久的偏东大风是该海域风暴潮发展、演变的重要因素,大风引起的增水和风吹流是该海域泥沙输运的主要动力因素．     

大沽河口洪水流场数值模拟研究

基于常系数素流基本方程，采用分步杂交法，建立了河口尾闾段洪水二维数值计算模型。并成功地模拟了青岛大沽河河口段不同方案洪水水位及流场变化。     

计算域的选取对风暴潮数模拟的影响

作者以7203号台风过程中引起的黄海沿岸水文测站的风暴潮过程为例,选取不同计算域,模拟计算的同一测站的风暴潮增水值有很大差异,只有选取整个黄渤海海域,才能得到较精确的风暴潮增水结果,从而揭示在封闭或半封闭海域中由风暴过程激发的区域自由振荡,是风暴潮增不容忽视的量,说明该海域中的风暴潮过程是海域整体效应的向应,因此认为数值模拟中计算应选取整个封闭或半封闭海域。     

浙北引水对钱塘江河口段主要水环境的影响分析

基于实测资料相关分析以及一维咸水入侵模型,分析了浙北引水对钱塘江河口段江道淤积和咸水入侵的影响.结果表明,浙北引水将减少进入河口的径流量,造成钱塘江河口淤积的增加和盐水上溯距离加长,且对不同位置取水口的取水条件有着不同程度的影响.     

福建沿岸台风暴潮数值实验

福建沿岸风暴潮灾害严重,为研发具有快速预警能力的福建沿岸风暴潮漫堤预警辅助决策系统,建立了福建沿岸台风暴潮数值模型,并对31个历史台风引起的福建沿岸风暴潮进行了后报模拟,结果与实际较为吻合.进而分别就台风前期近中心最大风速、前期中心移动速度和前期中心移动方向对后期增水的影响进行了数值实验.结果表明:在预报的台风参数的可能变化幅度范围内,前期台风参数对后期增水的影响较小.实验获得的最大绝对差值均远小于一般的风暴潮后报误差.     

闽江河口富营养化数值模拟

基于改进的ECOMSED和RCA模型,针对闽江河口的地形特点,引入干湿网格判别法,建立适用于闽江河口的三维水动力水质耦合模型,模拟研究闽江河口的无机氮、无机磷、化学耗氧量和溶解氧等水质要素的浓度分布,并对海水富营养化状况进行评价.结果表明：构建的水质耦合模型能较好地反演闽江河口的水质特征;闽江河口的富营养化指数较高,基本处于重度富营养化状态,且富营养化指数呈现从感潮淡水区向海水区逐渐递减的阶梯状分布;三类主要污染物的表层浓度平面分布均从河口内往东南海域向外海逐渐递减.     

飓风“桑迪”登陆期间纽约长岛附近海域风暴潮数值模拟

纽约位于美国东海岸,属于飓风频发地区,在过去20年中,飓风“桑迪”、“艾琳”、“弗朗西斯”等在该地区造成大量生命和财产损失。为给纽约长岛地区风暴潮漫滩研究和防潮抗灾部署提供依据,利用IBTrACS数据集提供的飓风风场资料和MIKE21水动力模块,建立高分辨率风暴潮模型并分析不同飓风路径对纽约长岛附近海域增水分布的影响。结果表明：长岛海峡地形会影响飓风登陆期间海水流向,是造成该区域增水差异的重要因素之一;长岛海峡西侧在风暴潮期间更易产生严重潮水漫滩且持续时间更长;受天文潮影响,低等级预警水位持续较短,只有在飓风登陆前后才会引起水位持续性增长。     

青岛大沽河口泥沙数值模拟研究

基于圣-维南方程和悬沙输移及沉积的基本关系,采用隐式和显式相结合的方法,建立了河口尾闾段泥沙数学 模型,并成功地模拟了青岛大沽河河口段的冲淤演变规律.     

长江河口电厂温排水输运扩散数值模拟

本文建立长江河口温排水三维数值模式,模拟华能石洞口第一电厂二期改进工程和综合考虑整个长江河口电厂夏季温排水输运扩散,分析温排水对敏感目标的影响.受长江径流和混合作用,温排水沿南支南岸向下游输运扩散.在仅考虑本工程情况下,在排水口附近温升出现了超过2.0℃的区域,但在取水口温排水的影响微小,温升仅为0.04℃左右.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为0.12、0.6、1.42 km~2.潮周期和全潮平均温升1℃包络线未进入陈行水库水源地保护区.在综合考虑整个长江河口电厂情况下,温升超过1℃的影响范围大,主要分布在太仓发电厂至外高桥发电厂下游沿南支南岸约50 km的水域内.华能发电厂附近和下游水域温升显著,出现了温升超过4℃的较大范围.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为2.34、4.16、13.52 km~2.沿本工程取水口和排水口断面,温升沿岸大、离岸小,在近岸出现垂向分层.温升1℃等温线侵入了陈行水库水源地保护区.在陈行水库水源地二级保护区内大潮、中潮、小潮和全潮平均温升1℃的面积分别为1.9、1.82、1.75和1.83 km~2.长江河口电厂夏季排放温排水对青草沙水库和东风西沙水库水源地保护区,以及九段沙湿地自然保护区和崇明东滩鸟类自然保护区均没有影响.     

长江河口北支建闸对减轻盐水入侵的数值模拟

枯季长江河口盐水入侵的最大特色是北支盐水倒灌,它是南支东风西沙、太仓和陈行水库盐水的唯一来源,也是青草沙水库盐水的主要来源.考虑潮汐和气候态1月和2月的径流量与风况,采用已严格验证过的长江河口盐水入侵三维数值模式,模拟和分析北支上段建闸前后盐水入侵的变化.模拟结果表明:在北支上段建闸后,整个南支全为淡水,北支盐水倒灌南支的现象消失,北支上段盐度明显下降;在东风西沙、太仓和陈行水库取水口盐度接近0;在青草沙水库取水口盐度大幅下降,几乎所有时间盐度都低于0.45,全为淡水.数值试验中,闸门的运行方式采用两种方案:全天落潮流期间开闸、夜里涨潮流期间关闸、白天涨潮流期间开闸,以及全天落潮流期间开闸、夜里和白天涨潮流期间关闸.两者的试验结果中南支盐度变化几乎一致,原因在于前者的运行方式已经使得北支上段盐水入侵大幅减弱,出现盐度接近0.45的淡水区域;即使白天涨潮流期间开闸,其间进入南支的也是淡水,并且增加了南支向海的总余流.从数值模拟的结果和闸门运行的成本考虑,推荐前者的北支建闸运行方案.北支建闸极大地提高了上海东风西沙、陈行和青草沙水库取水时间,同样极大地提高了江苏太仓水库的取水时间,保障了两地的供水安全.     

高空模拟试车台扩压器数值分析

采用数值方法对固体火箭发动机主动引射高空模拟试车系统中的扩压器流场进行模拟求解,比较了含与不含Al2O3粒子对扩压器流场的影响.数值计算结果与试验结果符合性较好,表明数值模拟方法可作为扩压器流场计算的一种研究手段.     

亲历钱塘江河口治理开发过程的回忆——戴泽蘅、李光炳访谈录

新中国成立后,开始了钱塘江河口全面治理开发的研究和实践,并取得显著的社会和经济效益。作为20世纪40年代至90年代钱塘江河口治理开发过程中的亲历者、见证人和合作者,戴泽蘅和李光炳共同讲述了参与民国时期、解放初期、文革时期以及改革开放后钱塘江治理开发的经历,首次公布了一些鲜为人知的历史过程和细节。     

波浪对理想河口盐度分布影响的数值模拟

采用三维潮流、盐度数学模型,考虑三维波浪辐射应力和波流共同作用的底部剪切应力作用,以最简单的理想河口为例,对不同强度波浪场下河口及海区盐度分布进行了对比分析,结果表明,在考虑波浪后,河口区盐度(表层和底层)均呈减小趋势,而海区表层盐度增加,底层盐度略减小.该研究直观地显示了波浪对河口盐度输移的影响,对全面揭示河口盐度输移过程有重要意义.