储气砂中浅层气溢出过程数值模拟研究

基于A.Nermoen的物理实验,文章进行了浅层气溢出过程数值模拟,区别于以往常用的欧拉-欧拉方法,文章采用了基于欧拉-拉格朗日方法的新型的离散粒子模拟方法MP-PIC（multiphase particle-in-cell）模型。揭示超压气体释放的机制,以及浅层气溢出过程中速度、压力的变化情况和变化规律。模拟得到的颗粒流化现象以及气泡的产生、运动和溢出现象与试验现象相一致,数模计算结果与实验资料两者相关度为0.94,相关性较好。临界流化速度和压力与土层的高度呈正相关,临界流化压力与实验结果较为接近,但由于马格努斯力（magnus）等作用力未考虑,导致临界流化速度相比于实验偏低。该模型方法能处理任意尺寸分布的颗粒,适用庞大的颗粒量,紧密耦合气固间相互作用,适用性好,准确性高,为数值模拟提供了便利。     

册子岛—镇海海底原油管道冲刷稳定性研究

根据对册子岛-镇海段海底原油管道2006-2011年连续多年的监测,结合区域地理位置、水文泥沙、地形地貌、海洋开发活动、极端气象天气等因素,提出从海洋区域综合环境的角度研究海底管道所在海床的冲淤稳定性.管道所在区域海床总体表现为冲刷,2005年完成埋设的海管在2008年出现了多处裸露,到2010和2011年甚至有多个区段出现悬空.分析认为,舟山跨海大桥尤其是金塘大桥的建设、宁波澉浦新泓口围垦工程的实施、极端气象天气或短期灾变因子等对研究区海床的冲淤稳定产生的影响较大,也是导致近年来海管出现危险状况的主要原因.     

滑坡海啸的预测模型及其应用

对3个典型的滑坡海啸强度的预测模型进行了介绍,并将其与海底边坡稳定性分析相结合,提出了滑坡海啸的预测方法。采用滑坡海啸预测方法计算了岙山原油码头潜在滑坡区滑坡海啸的强度,结果表明,若该地区发生滑坡,局部海岸将会产生波高为2~3 m的海啸,与当时观测到结果相吻合,因而该预测方法是具有一定准确性的较好预测海啸强度的方法。     

舟山东港新城溃堤洪水演进数值模拟

台风会引起风暴增水和强浪。围填海工程建于软土地基上,海堤易产生不规则沉降,在台风引起的强浪作用下有可能发生溃堤,海水在高水位下大量涌入围区,引发灾难。针对溃坝的急变流特性,基于Delft3D Open Source,采用一种基于经典交错网格的改进型数值方法(其水流扩展流动数值近似算法符合动量守恒,而水流收缩流动数值近似则满足伯努利方程),建立了舟山东港新城溃堤洪水演进模型,并计算了最大可能风暴增水条件下溃堤洪水在东港新城的演进过程。结果表明,围区内的地形形势对洪水的演进及最终分布起了决定性作用,当溃口出现在不同位置时,影响范围和程度不一样。东港南部由于地势较低,且没有大型的吸纳洪水的人工湖,当附近出现50 m宽的溃口时,近乎整个南部区域都会受到海水的影响;而北部由于地势相对较高,影响有限。