Shallow water source localization using a mobile shor t horizontal array

This paper presents an approach to the challenging is- sue of passive source localization in shallow water using a mobile short horizontal linear array with length less than ten meters. The short array can be conveniently placed on autonomous underwa- ter vehicles and deployed for adaptive spatial sampling. However, the use of such small aperture passive sonar systems makes it difficult to acquire sufficient spatial gain for localizing long-range sources. To meet the requirement, a localization approach that employs matched-field based techniques that enable the short ho- rizontal linear array is used to passively localize acoustic sources in shallow water. Furthermore, the broadband processing and inter-position processing provide robustness against ocean en- vironmental mismatch and enhance the stability of the estimation process. The proposed approach＇s ability to localize acoustic sources in shallow water at different signal-to-noise ratios is examined through the synthetic test cases where the sources are located at the endfire and some other bearing of the mobile short horizontal linear array. The presented results demonstrate that the positional parameters of the estimated source build up over time as the array moves at a low speed along a straight line at a constant depth.     

求解二维浅水波方程的群速度修正法

 研究了利用群速度控制法的思想构造二维浅水波方程高分辨率格式。利用群速度修正的思想,得到了三阶迎风群速度控制格式、四阶群速度控制格式等多种高分辨率格式;通过引入色散度量以及各向异性度量的概念,为评估差分算子对微分算子的逼近程度提供了标准。     

考虑底摩擦的波浪折射计算

本文用考虑底摩擦的折射模式计算了浅水中波高和波向分布。作为一个例子，根据不同的摩擦系数和不同的边界条件计算了一种简单海底地形的折射系数、衰减系数和折射角，所得结果与不考虑底摩擦的折射模式结果进行比较，发展它们之间存在一些差异，表明在浅水中底摩擦对波高有一定影响。     

激波捕捉格式求解复杂床面浅水方程的源项处理

为了解决激波捕捉格式应用于浅水模拟所带来的源项,尤其是底坡项的处理这一难点问题,建立了一种边界条件给定简单的方法。采取构造单元内部流动变量分布的手段,避开了对底坡项的直接处理,综合了常用的Godunov型通量差分裂格式(flux difference splitting,FDS)和LeVeque波传播方法的思想。通过与"人工渗透法"相结合,该方法被应用于存在移动的干湿边界的情况。对两个有解析解和一个有实验观测数据的算例进行了模拟,模拟结果与解析解或观测数据吻合良好。该方法可有效处理复杂地形变化的二维浅水流动。     

激波捕捉格式求解复杂床面浅水方程的源项处理

为了解决激波捕捉格式应用于浅水模拟所带来的源项,尤其是底坡项的处理这一难点问题,建立了一种边界条件给定简单的方法。采取构造单元内部流动变量分布的手段,避开了对底坡项的直接处理,综合了常用的Godunov型通量差分裂格式(flux difference splitting,FDS)和LeVeque波传播方法的思想。通过与“人工渗透法”相结合,该方法被应用于存在移动的干湿边界的情况。对2个有解析解和1个有实验观测数据的算例进行了模拟,模拟结果与解析解或观测数据吻合良好。该方法可有效处理复杂地形变化的二维浅水流动。     

三峡升船机承船厢浅水船波自然频率的研究

采用有限元方法计算三峡升船机承船水厢浅水船波自然频率。从浅水波方程和船体刚性运动方程出发建立两者耦合的有限元矩阵方程，用子空间迭代法求解该矩阵方程的特征值，从而求出浅水船波自然频率。     

四点时空偏心隐格式的改进求解

在传统Preissmann格式离散求解一维浅水方程的基础上,提出两个四点时空偏心隐格式改进算法. 一个是使用相邻计算单元在同一点上流量守恒的关系来建立追赶法矩阵求解;二是在相邻单元的基础上再取一个和两单元都相交的控制体,对其使用连续方程并进行有限体积离散的方法,同样建立了追赶法矩阵求解. 求解过程中,这两个方法都创新地把流量和水深进行了解耦,构造成只有一个变量的追赶法矩阵. 通过理论解及传统解法验证了这两个新方法,得到了较好的结果. 新方法继承了Preissmann格式的优点,拓展了Preissmann格式的求解思路.     

浅水湖泊中沉水植物修复探讨

浅水湖泊的富营养化导致水体浮游植物增加,沉水植物消亡。在外源污染物降低后,沉水植物的恢复仍然滞后相当长的时间,而沉水植物的恢复对浅水湖泊修复的长期效益至关重要。探讨了浅水湖泊中沉水植物的修复技术。降低浅水湖泊水体的P含量,增加水体的透明度是沉水植物恢复的关键。沉水植物的修复主要以自然修复为主,人工修复为辅的方法。发展以轮藻植物为优势种群,杂草类沉水植物共生的多样性植物群落。沉水植物的修复,对改善浅水湖泊生态环境,促进湖泊向健康化发展起到重要的作用。     

浅水浮式生产储油系统二阶波浪慢漂力数值计算

应用三维线性势流理论和Ir.J.A.Pinkster的近场分析方法,对32万t级超大型浮式生产储油系统（FPSO）的二阶波浪力进行了数值仿真分析,研究了浅水情况下不同水深对FPSO二阶波浪力的影响,并与实验规律进行了比较,对浅水油田中FPSO的设计应用有一定的实用意义.     

浅水湖泊表层沉积物粒度垂向分布及其水动力表征

为揭示浅水湖泊表层沉积物粒度组成特征,解析沉积物粒度分布对沉积物物源和水动力的响应,并为浅水湖泊沉积物营养盐分布特征研究提供支撑。利用激光法对里下河地区4个不同大小和形状的浅水湖泊沉积物样品的粒度进行研究,结果表明:(a)研究区表层沉积物平均粒径随深度增加而减小;(b)面积大的湖泊表层沉积物的中值粒径垂向分布差异较大;(c)面积大且宽的湖泊中的砂粒搬运作用强于面积小且窄的湖泊;(d)对于面积较大的湖泊,湖心区砂粒含量高于湖泊周边区域;(e)粒径的三角分布图显示研究区表层沉积物颗粒大多落入壤粒和砂粒的范畴,表明研究区湖泊水动力活动较强;(f)风浪扰动较大的九龙口沉积物垂向分布连续性较差;(g)蜈蚣湖和得胜湖沉积物平均粒径垂向分布变化不大,表明其水动力条件变化相对较小,与实际调查一致。