洪泽湖风生流数值模拟

湖流是湖泊中污染物质扩散，悬浮物沉降及输移等的主要水动力学要素，造成湖水运动的成因机制很复杂，其中风生流是重要形式，本文通过构造一个二维闭边界数值模拟，对不同风情下的洪泽湖湖流流态进行模拟研究，探讨其入流较小，沿岩各闸关闭的枯季情况下的风生流特征。     

贡湖及其相关水域风生流模拟研究

在太湖风生流的数值模拟研究的基础上，设计模拟贡湖及其相关水域风生流的套网格数值模式。应用该模式研究不同风情下，梅梁湖，太湖主体湖水对贡湖的影响。     

应用最优控制理论自动率定二维浅水方程的糙率参数

应用偏微分方程最优化控制理论,导出了二维浅水方程糙率自动率定的最优化系统,实现了二维水力学模型计算中分布式糙率参数的自动率定算法。结合实际应用的可操作性,按区块设定糙率,对恒定流和非恒定流两种流态分别进行了常数糙率和随水深变化的糙率自动率定实验。数值实验表明,在观测数据包含足够的信息时,该方法不仅能够准确地自动率定出相关的糙率参数,还能成功地将糙率随水深的变化关系式识别出来。但是,糙率水深变化关系识别迭代收敛速度显著变慢,因此,建议采用相应的实现对策来考虑变糙率的洪水预测问题。     

洪泽湖历史洪水分析(1736─1992年)

根据1736－1911年文献记载的洪泽湖年最高水位及1914－1992年湖区水文测站的水位、流量资料，进行了长、短序列的入湖洪峰流量及不同时段洪量的频率分析，进而推求出不同重视期的设计入湖洪量和洪水年份相当的重现期，并分析洪水的灾害特征，结果表明：1）洪泽湖历史上洪水发生频繁，1786、1851、1906年均发生过特大洪水，高堰志桩分别至163、23．4、16．1尺。2）1953年建库后，湖水位上升。年最高水位历年平均值较建库前升高了1．22m；多年平均水位升高了1．72m。3）1916－1992年淮河蚌埠站年入湖洪峰流量、最大3日洪量、最大30日洪量和年平均流量频率分析显示。1954年分别相当于20、20、45．5和30．3年一遇洪水。1991年分别相当于7．1、7．1、10和14．7年一遇洪水。1991年洪水总体上小于1954年，但灾情超过1954年．表明湖区受灾程度有加剧趋势。     

长江流域水资源、灾害及水环境状况初步分析

长江是我国第一、世界第三大河流,发源于青藏高原,全长6300多公里,流域面积180×104km²,占中国陆地面积的1/5。长江及其流域不仅以其不可替代的自然资源优势和其他江河无法比拟的区位优势,在我国国民经济和社会发展中扮演着举足轻重的角色,特别是约占全国的36%、拥有9616×10⁸m³的年径流量(为黄河的20倍),是我国最重要的水源地。这不仅对长江流域资源优势的发挥和缓解我国北方地区日趋严重的水资源短缺问题至关重要,而且对全国的可持续发展也将产生深远影响。然而,在长江流域大规模开发及经济快速发展的同时,人类活动与自然规律的负面效应相互叠加,导致了流域环境的生态调节和自我恢复功能大幅降低,引起了日趋严重的水环境退化、洪涝灾害威胁加剧等问题。文章首先对长江流域水资源的重要性及其作用做了分析,肯定了其丰富的资源和重要的战略地位,该流域在占全国不足18%的土地上,集中了40%以上的人口及国民生产总值,而且其经济地位有进一步上升的趋势,在水量及水能的蕴藏上,全流域湖泊面积达10323km²,占我国淡水湖泊总面积的37.2%,水能蕴藏总计达2.7×10⁸kW。另外,对长江流域日趋严重灾害及水环境问题做了探讨,尤其中游的洪水、淤积以及随着经济发     

洞庭湖的冲淤变化和空间分布

在实测的1974，1988，1998年1：2.5万地形图的基础上，利用地理信息系统的数据处理和空间分析方法，分析洞庭湖24年来的冲淤规律，得到了2个时期（1974-1988，1988-1998）洞庭湖冲淤量和冲淤区域的空间分布位置，研究表明，洞庭湖近24个来总的趋势冲淤厚度没有明显的变化，为0.017m/a。以两期冲淤变化的趋势预测了2010年三峡工程全部完工时洞庭湖的冲淤变化状况，结果表明，1998-2010年间洞庭湖将平均淤高0.33m。最后以3年数字地形模型为基础，分析了洞庭湖24年来的不同水位下湖盆容积的变化。     

斜坡上异重流的三维数值模拟

针对异重流的流动特征,建立了适用于具有各向异性浮力紊动特征的三维异重流运动的数学模型,并模拟了异重流在15°斜坡底面上的潜行过程。计算结果准确地模拟了异重流的运动特征和形态,其前锋的潜行速度与实验结果相当吻合。该模型采用非结构同位网格上的SIMPLEC算法能适应复杂边界和地形,可应用于自然界实际环境中异重流的演进计算。     

应用嵌套模式研究梅梁湖区风生流

应用数值嵌套模式,研究不同风向情况下,梅梁湖与竺山湖之间的马山区围垦对梅梁湖风生流的影响。结果表明:风场作用初期,偏Ｓ风使得太湖湖水流入梅梁湖;偏Ｎ风使得梅梁湖湖水流入太湖。梅梁湖稳定风生流流态表现为:在S、E风作用下形成逆时针环流;在N、W风作用下形成顺时针环流。马山区围垦阻隔了梅梁湖与竺山湖之间的湖水交换,进而影响梅梁湖的风生流流态,导致其湖水更新速度减慢。     

中国湖泊分类系统研究

应用《近世代数》的商集定义,针对中国湖泊的实际情况,将中国湖泊分成两类、四亚类、八型,初步建立了中国湖泊的分类系统。     

我国西部地区湖泊水资源利用与湖水咸化状况分析

湖泊咸化是指湖水含盐量逐步增加．湖泊由淡水湖向咸水湖、再向盐湖和干盐湖的演化过程,这是我国西部干旱、半干旱地区湖泊普遍存在的一种现象。在大量调查的基础上,分析了我国西部干旱、半干旱地区近几十年来湖泊萎缩咸化的状况,湖泊变化的所产生的原因,并初步提出改善我国西部地区湖泊水资源利用的对策。