滨海核电厂深水温排放近远区动态耦合模拟

滨海火、核电厂温排水引起的环境问题广受关注,数学模型是评价温排水影响的重要手段,而国内现有温排水数值计算模型的近区模拟失真问题尚未很好解决。我们引入近区射流模型(Corjet)与远区数学模型(Delft3D)耦合模拟技术,采用分散汇流(DESA)方法实现对射流掺混卷吸效应的模拟,通过模型交叉调用实现近远区动态耦合。将耦合方法应用于工程案例,并与以往常用的远区模型直接点源方法进行了对比,结果表明近远区分散汇流耦合方法能够更合理地反映深水排放的浮力效应,模拟的垂向温度分布及温升影响范围与物理模型趋势更为接近,能有效提高高温升区模拟精度,该模拟方法具有较好的推广应用价值。     

沿海港口电厂温排水、废水远区影响数值模拟

本文采用二维浅水方程和对流扩散方程,模拟沿海港口电厂温排水、废水排放后在远区水域的稀释扩散过程,并用ADI方法求解,对拟建厦门嵩屿电厂温排水、废水排放于附近海域的温度场及浓度场进行计算,结果表明以ADI方法建立起来的二维温排水数值模型来模拟电厂温排水在港湾河口稀释扩散过程是可行的,但存在固有的局限性,本文只适用于远区的垂直平均状况。     

黄骅电厂取水河段取水特性的数模与物模研究

本文采用数值模拟与物模试验相结合的研究方法，详细地研究了黄骅电厂一、二、三期工程的取水特性。结果表明，现有河道只能满足电厂一期工程的取水需求；若将现有河道进行适当开挖，可以满足电厂三期取水需要。     

潮汐潮流三维数值模拟在庄河电厂温排水问题中的应用

基于POM模式,本文应用了考虑了四个主要分潮(M_2,S_2,K_1,O_1)的三维数值模式,对北黄海近岸的庄河电厂附近海域进行了数值模拟潮汐潮流的三维数值模拟。用模拟流场,对电厂的温排水进行的模拟结果表明,大约在模拟15d后,温升场可以达到基本稳定。另外,温排水的排水口设在表层、中层、底层三种情况下,排水口取在表层时,对海域的温升影响范围较小。,2000     

热通量计算方法在开敞海域温排水模拟中的应用——以田湾核电站为例

海气热通量对海气的热量交换具有重要的影响,能够很大程度地影响局部海域的热量扩散情况。在滨海电厂所在海域,由于温排水与环境水域温差引起的斜压效应,将对附近海域温度分布、局部环流结构变化等海洋生态环境造成影响,因此现有的数学模型要考虑海气热通量才能更加准确地模拟温排水造成的温升场。本文在了解田湾核电站温排水特点和附近海域潮流特征的基础上,应用FVCOM数值模式,采用《物理海洋学》中的海表面热通量计算方法,建立了田湾核电站附近海域温排水数值模型,对温排水造成的温升进行了模拟。模式考虑斜压效应,在排水口考虑了温排水的叠加效应,通过与实测资料比对表明:该文建立的田湾核电站温排水模型可以较好地模拟该海域的温度变化和温排水造成的温升变化。     

湄洲湾温排水海区水温垂向不均匀特征的数值模拟与观测研究

基于三维非结构网格有限体积海岸与海洋模型(FVCOM),模拟了湄洲湾受某电厂温排水影响海区的温度场分布与变化特征,并结合5个站位连续24h同步海流、温度观测资料,对该海区温度场进行分析研究。结果表明,该海区不同区域在不同潮时下,温度垂向分布具有明显不均匀特征,出现这一特征主要同各区域与电厂排水口相对位置、潮流场及地形因素有关。     

四维LOESS插值法在台湾海峡及其邻近海域温盐场研究中的应用

将四维LOESS(locally weighted regression)插值法应用至台湾海峡及其邻近海域,在考虑了研究海域海底地形和岸界对分析结果影响的基础上,通过引入空间和时间拟合函数,有效地解决了调查资料在时间和空间上的不均匀性.通过与气候态WOD01数据及卫星遥感资料的对比分析,可以发现,四维LOESS插值法不仅能够较好地再现研究海域的水文要素整体分布特征,而且对于台湾海峡及其邻近海域的中尺度现象(如夏季浅滩附近的局地低温、东山外海上升流等)也有较好的分辨能力.总的来说,四维LOESS插值法在台湾海峡及其邻近海域的应用是可行、可靠的.     

黄、渤海水温垂直结构数值预报方法的研究 Ⅱ.二维数值预报模式

文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η).在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y,t)、流速分量u=u(x,y,t)、v=v(x,y,t)和海面起伏ζ=ζ(x,y,t),提出了水温垂直结构的二维数值预报模式,模式的求解是用“ADI”和“HN”法进行.文中引列了预报时效为4天的试报结果,效果是令人满意的.     

一、二维耦合模式在“胶莱运河”中的应用

运用一、二维耦合模型,考虑季节性风生海流和潮流的作用,对开凿胶莱运河改善渤海水质的效果进行了初步研究.以海水半交换周期和运河的净流量为衡量的主要指标,进行四种运河规模的模拟实验,评估各种开渠规模治污的效益.模拟结果显示,开凿运河后,运河的流向随潮汐过程变化,但能够形成少量由胶州湾向莱州湾的净流量,通过运河的年净流量与运河规模成正比,为渤海海峡年过水量的1‰-2.5‰.运河规模达到5000m(宽)×20m(深),海水半交换周期仅缩短3%.因此,开凿胶莱运河改善渤海水质的效果不明显,渤海污染治理的关键应该是污染源头控制和管理.     

各种间隙比下海底管线绕流二维数值模拟与实验研究

通过数值模拟方法与物理模型实验,对不同间隙比情况下的海底管线绕流特性进行研究。数值模拟采用有限差分法对标准k-ε湍流方程和控制方程进行离散,利用GMRES算法求解离散方程,模拟绕流流场。物理模型实验中采用超声测速仪ADV系统测取不同断面的流速分布情况,分别分析不同间隙比情况下的漩涡运动特性。同时分析各垂直断面不同间隙比时尾流流速变化情况,数值模拟结果与实验结果吻合较好,本文成果为进一步研究海底管线的防护措施打下基础。     

二维动床数学模型在某地铁隧道冲刷深度研究中的应用

河床冲淤是河床在垂直方向上演变的一种形式,它对于河道行洪排涝、涉水工程安全、航道运行乃至自然景观都会产生一定的影响,研究河道冲淤变化具有重要现实和理论意义。本文以宁波市地铁2号线下穿姚江工程为例,应用二维潮流泥沙数学模型与经验公式计算相结合的方法,对在遭遇不同洪潮组合条件下地铁线位处河床的最大冲刷深度进行了研究,为地铁工程的设计提供重要参考依据。研究结果表明,洪水频率越小,工程线位附近河段的最大冲刷深度愈大,冲刷发展呈先加快后减慢的态势。     

人工神经网络理论在黄、渤海潜在震源区研究中的应用

潜在震源区是指未来具有发生破坏性地震潜在可能的地区,它以地震构造和地震活动为主要特征,描述了未来地震活动强度在空间上的分布特点.它的划分是地震区划和地震危险性分析的基础,随着地震研究的进展,潜在震源区的划分显得越来越重要.     

ERA5风场与NCEP风场在黄海、东海波浪模拟的适用性对比研究

全球再分析数据集已成为研究气候规律和数值模拟的重要工具,其中海面风场数据集是波浪模拟的重要资料,风场资料的准确性是影响海浪要素模拟结果的关键因素,不同的海面风场资料在中国各个海域的适用性具有不确定性。利用黄海、东海海域的12个观测点,选取了2006—2018年间的11场台风进行对比,验证了ERA5和NCEP风场在台风期间与常海况下的风速;模拟了中国近海海域的波浪场,与范围内15个测站的有效波高及谱峰周期进行了对比验证;分析了ERA5和NCEP风场在黄海、东海波浪模拟的适用性。主要结果如下:(1)风场质量是造成台风浪模拟误差的主要原因之一,研究区域内ERA5风场在台风期间的风速大小与实测资料具有较高一致性;长江口邻近海域内,ERA5风速相关性在0.8以上;江苏海域内,ERA5风速相关性在0.9以上;(2)分别采用ERA5和NCEP再分析风场资料作为驱动风场输入Mike21 SW模型,较好地模拟了黄海、东海海域在不同海况下的波浪变化情况;在江苏海域,ERA5资料模拟波高值与浮标测站观测波高资料相关性超过0.85,平均绝对误差不超过0.2 m;(3)两种风场在江苏海域、长江口及其邻海的适用性比黄海北部更好。结果表明,NCEP和ERA5在中国近海海域波浪模拟的适用性有差异,在江苏海域、长江口及其邻海,基于ERA5的数值模拟结果相对于NCEP模拟结果精度提高。     

开链冠醚2，6-二(8''''-喹啉氧甲基)-4-甲基-苯甲醚及其Ag( Ⅰ )、Cu( Ⅱ )、Ni( Ⅱ )配合物的合成与性质研究

设计合成一种尚未见文献报道的酚醚型双臂开链冠醚化合物L(L=2,6-二(8’-喹啉氧甲基)-4-甲基-苯甲醚)，经元素分析、IR、1HNMR、MS等方法确定了其组成和结构。其Ag(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)固体配合物的元素分析结果表明金属离子不同，则其配合物的配位比(M∶L)不同，Ag(Ⅰ)配合物为1∶1，Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)配合物为2∶3。并运用热重-差热分析对其热稳定性进行初步研究。     

钢铁在海水、海泥中锈层的穆斯堡尔谱的研究 I.A3钢室内模拟与实海挂片锈层的穆斯堡尔谱

钢在海水中的腐蚀产物相组成研究报道较少。马如璋等(1981,1982)对低合金钢在海水中的腐蚀锈层进行了研究,他们所采用的穆斯堡尔谱等方法,很适宜研究钢的腐蚀产物(Simmons,1976; Vertes,1989)。目前,由于石油工业的发展,大量的石油平台、栈桥及钢柱码头不断涌现,这些构造物的钢桩一般是从大气区经过飞溅区、潮差区和海水全浸区插入海泥区,大量研究表明,在海水、海泥跃变区钢铁腐蚀严重,作者采用穆斯堡尔谱对A3钢在室内模拟和实海锈层相的组成进行了初步的研究,以探讨在不同腐蚀环境中钢铁的腐蚀产物和腐蚀机理,为钢铁的防腐和耐海洋腐蚀钢的开发提供理论依据。