长江河口盐淡水混合的数值模拟计算

建立了河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型，数学模型中的水平压强梯度分为水位梯度的正压项和密度变化的斜压项，以反映河口盐淡水混合中的斜压现象。采用欧拉－拉格朗日法离散潮流运动方程中的对流项和盐度扩散方程，以提高计算稳定性和数值模拟精度，提出盐度边界条件，初始条件以及盐度场计算稳定标准的设置方法，针对长江河口水域的盐淡水混合情况进行模拟计算，结果反映了部分混合型河口盐度分布特征，表明所建立的河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型能够较好地模拟长江河口盐淡水混合的时空分布。     

潮流作用下河口悬沙运动二维数学模型

对于粉沙淤泥质河口和第底泥沙受潮流作用主要以悬沙形式输运。在这样的海区建港与疏浚航道,需要首先先进泥沙淤积问题的研究,本文采用潮流作用下不平衡方程式,挟沙能力公式和起动流速公式,建立了潮流作用下河口悬沙运动二维数学模型,一维悬沙不平衡输沙方程和海底变 方程进行离散时直接采用显式迎风格式,得到了较好的结果。     

黄河口二维潮波泥沙有限元数学模型及应用(Ⅰ)——模型及其验证

分析了建立黄河河口泥沙有限元模型的必要性,并结合黄河河口实际情况,建立了黄河河口二维潮流和泥沙数学模型。从数学模型模拟计算得到的潮位、流速和冲淤验证结果可以看出,由模型模拟的潮汐和潮流的等海洋动力特性以及泥沙冲淤和海底变形都与实测资料一致,表明建立的河口泥沙二维有限元数学模型可进行黄河河口的潮汐、潮流和泥沙运动及海底冲淤演变的模拟与预测。     

黄河口二维潮波泥沙有限元数学模型及应用(工)--模型及其验证

分析了建立黄河河口泥沙有限元模型的必要性,并结合黄河河口实际情况,建立了黄河河口二维潮流和泥沙数学模型。从数学模型模拟计算得到的潮位、流速和冲淤验证结果可以看出,由模型模拟的潮汐和潮流的等海洋动力特性以及泥沙冲淤和海底变形都与实测资料一致,表明建立的河口泥沙二维有限元数学模型可进行黄河河口的潮汐、潮流和泥沙运动及海底冲淤演变的模拟与预测。     

河口三维流动数学模型研究进展

回顾了近年来国内外河口与海岸三维水动力学数学模型研究的新进展,着重讨论了三维水动力学数学模型研究中的若干基本问题。对河口三维潮流和密度流问题而言,其基本方程已经基本解决,但是在风暴侵袭期间,多种尺度的动力因素同时存在,建立其合理的流动模型是一项重要的基础性工作;尽管已有一些成功的河口三维流动数学模型,但是寻求基于并行计算技术的数值模拟系统将是值得努力的方向。此外,河口大规模动边界和漫滩水流的模拟仍有待作进一步研究。     

河口潮流垂向二维有限元数学模型

σ坐标变换在河口潮流数学模型中得到了广泛的应用。本文探讨了它在差分离散范畴内的适用性，并认为：在变换后的规则网格上，控制方程增添了若干个非线性项，使得模型更加复杂、计算工作量增加、增大了误差的可能性，为了建立简单、快捷和有效的河口潮流垂向二维数学模型。本文应用变网格有限元方法（不引入σ坐标变换。采用任意四边形等参单元）离散横向积分的Navier-Stokes方程。     

潮流作用下河口是沙运动二维数学模型

对于粉沙淤泥质河口和海岸,海底泥沙受潮流作用主要以悬沙形式输运。在这样的海区建港与疏浚航道,需要首先进行泥沙淤积问题的研究。本文采用潮流作用下不平衡方程式、挟沙能力公式和起动流速公式,建立了潮流作用下河口悬沙运动二维数学模型,在对二维悬沙不平衡输沙方程和海底变形方程进行离散时直接采用显式迎风格式,得到了较好的结果。在此基础上,将该模型应用于实际水域,结果表明,该数学模型能够模拟河口的悬沙运动规律和冲淤变化,对于水流较大的海域该模型有一定的应用价值     

黄河口近60年来潮流特征演化过程

本文利用 1962 年、1986 年以及 2015 年的三个典型年代的实测资料建立黄河口数学模型，并对河口潮流场和潮流特征进行模拟，借用 MATLAB 软件进行分潮调和分析，得到黄河口近 60 年潮流特征以及各个阶段的潮流演化过程，得出以下结论：（1） 1962 年河口流场较为平整，有明显切变锋形态，该阶段存在两个较为明显的高流速区并且潮流在河口处呈现为往复流；（2） 1986 年黄河三角洲岸线曲折多拐，从湾湾沟到清水沟滋生了多个小型高流速区群，并且潮流在滨海处呈现往复流的形态而在远海处为旋转流； （3） 2015 年涨落潮时潮流在河口处形成明显的环流，此时在沿线凸出沙嘴处会形成 3 个明显的高流速区,并且潮流在大部分区域呈现旋转流而在河口东北向远海处部分区域呈现往复流的特征.     

长江河口与瓯江河口最大浑浊带的比较研究

长江河口与瓯江河口均发育了庞大的最大浑浊带（TM），但这两条河口的河流性质、几何形态、径潮流动力条件、盐淡水混合类型和泥沙来源等差异极为明显，长江口与瓯江口TM的变化特点是：前者洪盛枯衰，后者枯盛洪衰；所在部位，前者在口门附近，后者在口门之内，研究结果表明，除了径潮流动力平均带和丰富的泥沙来源是发育长江口、瓯江河口TM的两个基本条件外，河口环流和潮汐不对称分别在长江、瓯江河口的TM形成、发育、维持过程中起了第二位作用。     

清水沟北汊流路入海泥沙对东营港影响的数值分析

本文用平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了清水沟流路北汊入海域的潮流泥沙扩散和河口淤延伸方向等问题。结论认为如果按此口门入海,入海泥沙不会对黄河海港产生直接淤积影响。     

清水沟北汊流路入海泥沙对东营港影响的数值分析

本文用平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了清水沟流路北汊入海口海域的潮流泥沙扩散和河口淤积延伸方向等问题。在此基础上从流速场分布,泥沙扩散浓度分布及淤积厚度零米线的范围及河口淤积延伸方向等方面探讨了入海泥沙对东营港的影响。结论认为如果按此口门入海,入海泥沙不会对黄河海港产生直接淤积影响。     

江苏北部灌河口悬沙输送数学模型

位于江苏北部的灌河口是淤泥质河口,潮流作用下的悬沙输送对河口河床演变有很大影响.为开发灌河口的航运资源,治理口门砂嘴,需建立河口的悬沙输送数学模型.淤泥质河口的悬沙输送是一个复杂的物理过程.数学模型中需要复演在径流、潮流和沿岸流共同作用下的泥沙运动.为此,既要准确地模拟河口区的流场,又要考虑到泥沙在水动力要素作用下的起动、悬浮和沉降过程.灌河口的口内段细长且弯曲,口外段开敞,口门处有砂嘴形成的水下浅滩.因此,模型包括的范围必须足够大,既要包括河口的口内段,以便模拟口内河势对口门砂嘴处水沙运动的影响,又要包括足够大的口外水域,以反映口外水域的真实流态.     

河口涨潮槽的研究进展

河口涨潮槽是河口的重要地貌单元。对河口涨潮槽的发育过程与演化规律的研究在理论上可以丰富河口动力地貌的内容，而在实践上对港口和通航等具有重要的意义。文章认为河口涨潮槽不仅指河口涨潮流作用下形成的冲刷槽，还包括涨潮冲刷坑、涨潮冲刷槽和涨湖水道。国内外关于河口涨潮槽研究较为薄弱，研究内容多集中于涨潮槽的几何形态、涨落槽优势流判别和悬沙输移等方面，定性研究较多，缺乏全面而系统的定量研究，尤其缺乏成因机制方面的深入研究和沉积环境的研究。长江口涨潮槽种类较多，具有一定的研究基础，对其进行系统全面的研究具有重要的意义。     

防潮闸启闭影响下的河口水流泥沙运动状态研究

为研究防潮闸启闭与跨水工程建设对河口地区水流泥沙运动状态的影响,以河口近闸跨水工程为背景,建立了以Godunov格式有限体积法为基础的二维浅水流动数学模型和基于固液二相流理论的二维水流泥沙数学模型,并以实测资料进行必要验证,结果较为吻合。在此基础上,建立了永定新河河口区域二维水沙数值模型,将该模型应用于滨海新区Z4线一期跨河工程段的水沙分析,并对工程建设后永定新河河口水流泥沙运动的变化趋势进行预报。结果表明永定新河河口二维全沙模型较为可靠,可为河口近闸跨水工程的相关分析提供研究思路和方法。     

迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用

为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用，并为建立三维物质扩散模型，最终为解决实际工程问题打下基础，以非线性浅水波方程为基础，采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型，基地实际的物理过程，在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波，耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动，以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特     

利用潮汐动力减轻深圳河污染的水力条件计算分析

建立了深圳河非恒定流数学模型，模型中考虑了过闸水头突变的计算方法，采用拉格朗日法研究深圳河上游的罗芳污水处理厂和滨河污水处理厂所排出污水沿深圳河的运动过程，计算分析了利用潮汐动力减轻深圳河污染的水力条件。结果表明，深圳河口建闸3种不同调控方案下污水运移至深圳河口的总时间有所增加，这对于减轻深圳河的污染情况不利；从大鹏湾抽调清水以增加上游来水量则会大大缩短污水运移至深圳河口的时间，从而减轻深圳河的污染状况。     

概念性河口及长江口淤积机制分析模拟

为了探求河口淤积原因,从概念河口的角度出发,通过概化河口形态建立概念性河口模型,以二维水沙数学模型为工具,模拟分析了5种河口淤积机制;建立了长江口水沙二维数学模型,对长江口区域水沙特征及淤积状况进行了模拟分析。研究表明,建立概念性河口有助于研究不同形式河口的淤积机制,对于长江口水域,其不同区域淤积机制不一,其治理措施也应有所区别,找出河口不同区域起主导作用的泥沙淤积机制,有利于人们更合理地治理河口。     

海岸河口二维潮流可视化数学模型

经过多年的不同断的研究,逐步改进和完善了在海岸河口非常适用的,基于不规则三角形网格显式差分法的二维潮流数学模型,研制了潮流场可视化成品实用软件,将二者结合起来即构成了二维潮流可视化数学模,可视化数学模型不仅使数学模型可视化,直观化,而且加快了数学模型的调试速度,方便 了各种工程方案的比选,从而使用数学模型解决实际工程问题的效率大为提高。     

黄河河口演变(Ⅰ) --(一)河口水文特征

本文利用20世纪后半个世纪的完整实测资料，研究了河口径流量与输沙量的变化，自50年代至90年代呈明显递减。对黄河口的水文特征：水情、沙情、断流、离子流量、滨海潮汐、潮流、余流、温、盐度分布、风暴潮、拦门沙与盐水楔等作出定性和定量的论述。对断流的危害、成因及缓解对策作出分析。河口淤积、延伸、改道对黄河下游的影响也作出时空上的定量分析。对1855年以来近代黄河三角洲海岸线变化，作出了定量研究。     

一种变截面河口中潮位与潮流相位关系的探讨

根据一维线性潮波方程导出了变截面河口中最大潮流与高潮位之间的相位关系,并对其进行了讨论,其中,河口宽度取为B=B₀e-bx深度h=常数.结果表明,在这种变截河口中纯前进潮波的潮流与潮位之间的相位差取决于不同的h、b和频率σ,可以在0-π/2之间变化,而对这种河口中考虑了反射波效应之后的合成潮波,在靠近外海的相当一段距离内也可能出现潮流和潮位之间的相位差小于π/4的情况,这取决于入射波的潮流与潮位之间的相位差以及反射波的衰减情况.因此,在变截面河口中,仅仅根据潮流与潮位之间的相位差接近于零或者接近于π/2来判定潮波是前进波型还是驻波型是值得商榷的.最后,本文提出了一种判定变截面河口中潮波类型的方案.