Numerical Modeling of the Hyperbolic Mild-Slope Equation in Curvilinear Coordinates

The mild-slope equation is familiar to coastal engineers as it can effectively describe wave propagation in nearshore regions. However,its computational method in Cartesian coordinates often renders the model inaccurate in areas with irregular shorelines,such as estuaries and harbors. Based on the hyperbolic mild-slope equation in Cartesian coordinates,the numerical model in orthogonal curvilinear coordinates is developed. The transformed model is discretized by the finite difference method and solved by th...     

近岸大区域水波数学模型及其数值求解

从水波发展方程出发,导出了大区域缓坡水波数学模型,并采用交错网格系统下的有限差分法对该数学模型进行了数值求解,计算结果表明该数学模型在粗网格下也能得到与实验结果比较一致的结果,从而表明该模型可用于较大区域的水波问题.该模型具有编程简单、求解比较快速、经济的优点.     

结合抛物型缓坡方程计算波浪辐射应力

将波浪辐射应力与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,提出了一种计算辐射应力的新方法,并用有限差分法对控制方程进行了数值求解。数值结果表明这种方法精度高、编程简单、求解快速,可用于实际大区域波浪辐射应力的计算。     

基于TM图像的潮滩表层沉积物含水量推算模型研究——以江苏辐射沙洲区为例

潮滩表层沉积物含水量是反映潮滩与潮水周期性作用并指示潮滩高程的重要指标,了解潮滩表层沉积物含水量是开发利用潮滩资源的重要工作之一。以江苏辐射沙洲为例,在对应于2000年4月的TM遥感图像成像时潮位特征的潮汐周期时,测量了两条断面的表层沉积物含水量,然后通过对辐射沙洲TM遥感图像的多种处理及其比较,找出了TM图像与潮滩表层沉积物含水量的相关系数绝对值最高的数字图像处理方法,然后再进行傅立叶变换等处理,并推算出可决系数较高的表层沉积物含水量推算模型。     

近岸海域波浪场中污染物运动的实验研究

通过实验模拟,研究了缓坡海岸带(坡度为1:100和1:40)波浪场中污染物的运动.给出了污染物在波浪破碎区和非破碎区运动范围的变化,讨论了在规则波和非规则波作用下波浪破碎区和非破碎区污染物运动的宏观变化趋势.     

近岸沿岸流及污染物运动的数值模拟

基于双曲型缓坡方程和近岸浅水方程对近岸波浪斜向入射破碎所生成的沿岸流及污染物在沿岸波流作用下的运动进行了数值模拟,并对数值模拟结果进行了验证分析。数值模拟结果表明,在相近工况参数下,随着入射波高的增大,沿岸流流速和平均水面升高值均明显增大;随着岸坡坡度的增加,沿岸流流速和平均水面升高值明显增大;随着入射波浪周期的增大,平均水面升高值明显增大。在沿岸缓坡区域,由斜向入射波浪破碎所产生的沿岸流对污染物的运动起着不可忽略的影响。     

太湖夏季环流成因的数值研究

强潮河口盐水入侵对饮用水源地危害极大。基于平面二维水动力盐度模型, 对典型强潮河口—钱塘江的水动力及盐水入侵过程进行了数值模拟研究。结果表明枯水径流时盐度变化与潮位过程曲线类似, 潮差对盐度大小影响显著, 径流量的增加将逐渐减小其相似程度。当流量增加到一定程度后, 继续增加的一定径流量所产生的抑咸效果减弱, 水资源有效利用率降低, 此时允许水源地盐度超标并改从蓄淡避咸水库取水可有效节约水资源。盐度平面分布显示, 盐水入侵在强潮河口弯道处受涨潮流主流线影响明显, 靠近主流线一岸的盐度大于对岸, 单从盐水入侵角度考虑, 强潮河口弯道段的取水口应设置在远离涨潮流主流线一岸。钱塘江河口盐度数值模拟对于研究减轻盐水入侵对水源地危害的措施具有指导意义。     

盐城沿海地区生态旅游资源及其开发

针对自然保护区地处偏僻以及资金投入不足等管理现状问题,可以考虑利用生态旅游的理念来解决保护生态环境和发展经济的两难问题。江苏省盐城沿海地区气候宜人、地理位置优越,是2个国家级自然保护区所在地,再加上该区有世界著名的辐射沙洲、广阔的滩涂景观以及海边特有渔村风情等具有较强吸引力的旅游资源,是利用新理念发展生态旅游的理想场所。文章探讨了该区的主要生态旅游资源,并对其科学合理的开发作了一定的设计,探索了一些开发思路、模式,指出,只要按照发展生态旅游的基本思想,制定科学管理方法,发展生态旅游,可以使该区进入经济和生态效益的双赢良性循环之中。     

温度和盐度分层流的数值模拟

以N-S方程和k-ε湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑了浮力对紊动的影响,建立了温度和盐度分层流的k-ε模型,对同时存在温度和盐度梯度的一类密度分层流进行了数值模拟计算,其中紊动平均量控制方程中的紊动项是由k-ε紊流模型计算,给出了速度、温度和盐度的分布。计算结果正确地反映了分层及紊动特征,与实测结果吻合较好。     

状态空间模型在海洋波能转换系统中的应用 Ⅱ.单个矩形振荡浮子装置运动受力分析的解析方法

对线性入射波作用下的矩形振荡浮子运动受力分析给出了一种新的解析方法.对该方法首先采用特征函数展开法得到绕射速度势的一种新解析式,然后直接由绕射势和入射势来计算波浪激励力.与经典方法相比可以看出,对于立面二维问题,由于绕射势和辐射势的计算量相当,因此该方法比过去常用的解析法更为简单.为了验证方法的正确性,采用该方法对过去文献介绍的经典算例进行了计算,得到了与过去方法完全一致的结果,从而证明该方法是正确的.