基于模型耦合的北部湾风暴潮增水与风浪模拟研究

台风风暴潮引发的增水和风浪效应是造成沿海低地灾害和损失的重要因素。本文设计了区域嵌套、波-流耦合的有限元数值模拟系统,对北部湾及附近海域风浪和增水过程进行有效模拟,精度达到应用要求。结果表明北部湾在台风影响下引起明显风浪和增水效应。台风中心风浪较小,仅1 m以内;而台风臂扫过海域风浪较大,可达9 m以上。最大增水海域出现在北部湾东侧靠近琼州海峡附近,可达2.5 m。风浪与增水叠加具有非线性效应,最大增水与最大风浪出现时间如与大潮高潮位相遇易形成超高水位,将对北部湾沿岸低地造成巨大淹没风险。本研究意在突破北部湾现有模型局限性,为进一步深化科学研究和工程应用提供基础数据。     

变动分流比边界在赣江下游河网模型中的应用

由于数据资料的局限,分流比信息往往作为河网模型边界条件的一种给定方法。文章针对分流节点增加了河网模型相应的处理功能。修改后的模型能够很好地表征分流信息,将其应用到赣江下游的河网模型计算中,获得了和实测数据一致的结果。     

跳点法在风暴潮数值预报模型中的应用

将跳点法的基本思想应用于求解二维水位抛物型方程，从而构造了一种用于风暴潮数值预报的高效率差分格式。文中给出了这一格式的稳定性证明，并通过对实际风暴潮过程的模拟，证实了这一格式的稳定性和时效性。     

基于二维耦合模型的MBA招生规模与效益分析

以二维耦合模型分析MBA招生规模与就业成本、政府投入、支出成本、学费标准之间的关系,并以MBA产业链流图对招生规模与培养对象利益做宏观分析,最后指出招生规模是影响投入经费、学费标准、教育成本、就业成本系数的关键因素;也是整个MBA产业链中的核心环节.     

渤海湾二维温带风暴潮与波浪耦合数学模型

基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了波浪辐射应力作用前后的风暴潮潮流、潮位变化过程,并与塘沽验潮站实测的潮位变化过程进行对比.结果表明:波浪辐射应力对不同风暴潮过程的影响程度不同,与风应力的分布规律有关;考虑辐射应力作用的波浪与风暴潮耦合模型的模拟潮位变化过程和实测潮位变化过程较吻合,波浪辐射应力对岸线附近潮流形态的影响较明显.     

大尺度流域高分辨率河网提取的多叉树耦合方法

大尺度流域分布式水文模型的构建是揭示全球水循环运动机理的重要工具,而流域河网拓扑信息则是分布式水文模型最重要的基础输入之一.针对现有国内外各种软件平台对大尺度流域高分辨率河网提取能力不足的现状,提出了多叉树耦合方法,通过先分块提取、后重新耦合的方式,可以获取全流域一体化的高分辨率河网拓扑信息.该方法不受流域尺度和数据精度的限制,其河网提取过程可充分结合使用现有各种软件平台,适用性很强.将该方法应用到中国西藏境内3.2×104km2的拉萨河流域,实现了9子块河网的一次性集成,共获取147994个坡面单元,平均坡面面积0.22km2,表明了多叉树耦合方法技术可行,并为后续大尺度水文模拟提供了重要的技术支撑.     

北部湾及广西近海潮流数值模拟

该文采用二维浅水模型模拟分析了北部湾海域潮流系统,并在此基础上建立了广西沿海一、二维耦合水动力模型,模型中考虑了广西沿岸6条主要入海河流对近岸水动力的影响,进一步分析了广西近海海域潮致余流场及其对近海污染物输移扩散的影响。模型潮位计算值和实测值符合良好。结果显示:K1分潮在北部湾口形成一个逆时针旋转潮波系统,M2分潮在湾顶越南海防附近形成逆时针旋转潮波系统,广西近海海域K1分潮占优。广西沿海海域内,离岸较近的海域余流场相对较强,余流速度受浅水效应及湾口等地形缩窄影响而增强;离岸较远海域余流明显减弱,水体交换能力降低。     

一类耦合去噪-分割的新模型在图像处理中的应用

 针对被噪声严重污染的图像的分割结果很不理想的现象, 提出一类耦合去噪-分割的新模型, 先采用一种组合的去噪模型去噪, 然后用新的分割模型进行分割。实验结果表明, 提出的组合去噪模型(采用AOS算法)比现有的一些去噪模型的去噪效果更好; 而在分割方面,文中提出的耦合去噪-分割的方法也显示出有效性和可靠性, 特别是对含有较高噪声的图像分割比CV模型更有优势。     

SRTM无效数据填充方法在数字河网提取中的应用

为验证最新全球免费高分辨率航天飞机雷达地形测量任务(SRTM)数字高程模型(DEM)数据在水文学中的应用效果,以湖北省清江流域为例,利用SRTM数据进行了流域数字河网提取,通过与数字化地形图DEM提取的数字河网比较,指出SRTM数据中普遍存在的无数据区域是其进行水文分析的最大障碍,常用的SRTM无数据区域填充方法会使河道高程出现较大误差,导致提取的数字河网出现偏差.为解决上述问题,提出了在实际数字化河网限制下的SRTM数据无数据区域填充方法,计算结果表明,利用该方法处理后的SRTM数据更符合实际情况,提取的数字河网也与实际情况相符.     

堆浸工艺中流动-反应-传热耦合过程数值模拟

通过建立一组瞬态的流、固、热全耦合方程组,对浸出过程中浸堆内的温度、氧相对浓度、目的金属离子浓度等分布进行数值模拟.分析结果表明:沿堆体斜坡边界处氧的浓度较大,而在堆的中央部分,氧气的浓度非常小,导致这部分区域浸出反应缓慢;沿浸堆边坡处的温度偏低.温度最高的部分在底部区域附近靠近边坡位置处,且温度升高值超过6℃;矿堆底部靠近边坡区域目的金属离子浓度最高.本文的数学建模与数值模拟方法对研究城市风暴潮洪水演进过程具有指导意义.图4,表1,参9.     

二维随机水质模型在模拟污染带中的应用

利用二维随机水质模型计算了排入河流中的污染物浓度分布,建立了多个不确定因素影响时河流污染带长度及水环境容量的概率分布计算模型.研究结果表明:利用该计算模型对湘江水质进行预测,预测结果与实测数据相吻合,实测值与计算均值相对误差为0.99%～9.12%;该计算模型的概率分布解能够反映任一点的污染物浓度变化,以及在不确定因素影响下污染带的范围和水环境容量随机变化情况.     

渗流损伤耦合模型在三峡工程中的初步应用

利用流体扩散能量叠加原理,建立了裂隙岩体介质的渗透张量数学表达式综合运用断裂力学和损伤理论,探讨了复杂应力状态下多裂隙岩体的本构关系以及压剪裂纹的启裂准则,建立了裂隙岩体在压剪、拉剪应力状态下损伤演化方程,给出了裂隙岩体损伤场与渗流场耦合方程在此基础上,编制了平面有限元计算程序以对三峡永久船闸高边坡稳定性进行分析     

感知器算法在台风风暴潮灾情等级评估中的应用

风暴潮灾害每年都给我国沿海地区造成巨大的经济损失.在前人研究的基础上,引入风暴潮灾情等级的模式识别思想,运用感知器方法的理论及其算法,并以广东省湛江地区为例,建立了该地区的台风风暴潮灾情等级判别函数,经还原检验和判别预测获得满意的结果,证明该方法用于台风风暴潮灾情等级判别是可行的.这对于实现风暴潮灾情等级的快速评估,为抢险救灾的人力、财力和物力分配提供依据.     

耦合混沌映射牛顿迭代法在电机系统中的应用

提出了基于二次耦合混沌映射和一次耦合混沌映射的牛顿迭代法来求解非线性方程组。实例证明了该方法的实用性和有效性,为电机参数多解问题提供了新的解决方法。     

高寒草甸地区陆面过程耦合模式与辐射研究

本文论述了陆气相互作用的研究意义与现状.在原有研究工作基础上,针对中国科学院高寒草甸站地区陆气水热传输过程,提出了一个多层陆面过程耦合模式,特别给出了导水率的计算模型和修正后的根系吸水模式,对植物内部湍流交换的物理过程作了深入研究.本文还介绍了当地的气候概况和野外观测情况,利用本模式对中国科学院高寒草甸站地区陆气水热交换过程进行了数值模拟,模拟结果与实测值吻合较好,证明该模式成功地模拟了陆气相互作用过程,可为当地合理利用水热资源提供科学依据.为了解植被在陆气相互作用的影响,本文又进行了敏感性数值试验.     

随机耦合模型在微波腔体研究中的应用

文章分析了随机耦合模型在微波腔体研究中的应用,主要介绍了该理论中重要的归一化阻抗矩阵公式和各个参量的含义,并用一个简单模型进行了举例分析;说明随机耦合模型方法在分析电磁波腔体中电磁物理最的统计特性具有重要的理论和工程意义,其在电磁兼容、高功率微波效应研究等方面具有重要的价值.     

五自由度人-车-路耦合模型振动分析

通过人-车-路三者相互作用的关系,建立了五自由度人-车-路耦合振动模型;利用牛顿法建立五自由度人-车-路模型的振动微分方程,运用MATLAB/SIMULINK软件对数学模型进行转化获得仿真模型。基于行驶车速和路面不平度激励,分析了五自由度耦合模型系统的振动特性,给出了相应变量的位移、速度和加速度响应曲线。研究成果对汽车的乘坐舒适性分析具有一定的指导意义和参考价值。     

一二维耦合的水动力水质模型在闸汾河控河段的应用

为了研究受闸控河段的水动力特性及污染物运移规律,采用MIKE软件,建立汾河二坝水闸回水区二维模型与回水区上下游和潇河河段一维模型相耦合的水动力和水质数学模型。以汾河二坝蓄水位维持正常蓄水位的控制为前提,在汾河生态基流和典型洪水过程、A和B污水厂分别正常运行和非正常排污的四种情景下,模拟了闸控河段的水动力特性和COD浓度的迁移变化规律。计算结果表明：增大河道来流量有利于污染物快速排出,随着河道来流量的增加,污染范围也有所不同,生态基流下,污染物以团状缓慢下移;典型洪水下,污染物主要贴近河岸以带状快速下移。研究成果对汾河二坝回水区污染物预测和控制有一定的参考价值。     

二维趋化-流体耦合模型解的稳定性分析

考虑在二维有界凸区域Ω上具有信号产生机制的chemotaxis-Navier-Stokes方程组■的初边值问题,其中n和c满足齐次Neumann边界条件,u满足Dirichlet边界条件;S(n)和是给定的足够光滑的函数,且满足|S(x,n,c)|≤C_S(1+n)^-α．此前的研究结果表明:该模型在二维有界凸区域中存在整体有界经典解．进一步研究了此模型解的大时间渐近行为:在α>0,C_S足够小的情况下,当时间t趋于无穷时,模型的经典解以指数形式收敛到常数平衡态■,其中■.     

新安江模型与衰减记忆最小二乘法耦合洪水模型的应用

利用新安江模型进行流域产流计算,采用扩散波方程推得的汇流状态方程描述流域汇流过程,由衰减记忆递推最小二乘法实现参数估计实时化,从而使新安江模型与衰减记忆递推最小二乘法耦合,实现洪水实时预报。利用耦合模型对矶头水库76场入库洪水进行模拟,模拟结果表明,耦合模型适合中小水库入库洪水实时预报,预报精度比独立使用新安江模型得到了大大的提高。