隐式破开算子法在二维潮流计算中的应用

在显式差分计算中应用破开算子法已被肯定可以模拟海湾的二维潮流¹⁾,本文报道应用隐式差分进行类似计算的成果,介绍了隐式计算的优点和某些局限性。     

连云港港区二维潮流计算

本文是在连云港整体物理模型试验的基础上,按照潮波能谱模式进行全港区二维潮流计算。本模式在空间上采用有限元法求解能谱控制方程中的水位,进而求得各分潮的水位和流速值。通过叠加求得任意时刻的水位、流速的瞬时值。该方法简捷、有效,适应性强。通过连云港西大堤工程的兴建与不建两种情况的计算,所得结果与物理模型试验结果进行了比较。证明该方法是成功的。     

非结构网格生成法在二维潮流数学模型中的应用

文章基于Delaunay三角化的思想实现了非结构化数值网格生成技术,并LOP(Local Optimization Procedure)算法对网格进行了优化。用有限体积法在非结构三角形网格上对平面二维潮流方程进行了数值求解。实例应用分析表明,文中的数值网格生成技术和有限体积方法相结合用于求解具有复杂几何边界区域内的潮流问题能取得很好的结果。     

二维潮流计算中非结构有限体积法研究和应用

基于非结构网格有限体积法,通过引入弥散修正项和TVD高阶对流格式,形成高精度、守恒性好的非结构二维潮流有限体积算法.利用该算法对一维驻波理论算例进行了验证计算,并对长江口潮流情况进行了模拟.结果表明,模型能反映水流运动的基本规律,二维潮流场的模拟精度较高,能达到工程应用要求.     

黄茅海二维潮流的数值计算

将三维浅海流体动力学的流速分解模型简化为二维潮模型。在Ara-Kawa-B网格上,对黄茅海的潮位和潮流进行数值模拟。结果表明,黄茅海是一个往复流海区,与实际吻合较好。     

厦门海域二维潮流数值计算

厦门附近海域面积辽阔且水深较浅,潮差较大,潮流流速u、v水平变化远大于垂向变化,可用二维浅水波方程组描述其潮波运动.利用欧拉-拉格朗日差分方法得到数值解,模拟了厦门附近海域潮流场,并采用随时间变化的动边界技术,模拟了大面积浅滩淹没和干出的情况,还对同安湾、西海域及九龙江使用嵌套网格模拟以提高精度.计算结果显示N1站涨潮流向约为330°,落潮流向约为150°,N3站最大流速达0.77m/s.与实测结果对比验证表明计算结果是可信的.     

非线性共轭梯度法在东海黑潮流计算中的应用

基于现有的几种海流计算方法,根据与P矢量法相同的动力特性和内在假设,对海流计算提出了一种简单、高效、易扩展、适用范围广的新方法:非线性共轭梯度法.利用1989年4月以来的"中日黑潮合作调查研究"6个航次的CTD资料,对东海黑潮流区域应用非线性共轭梯度法进行了海流计算.通过与船载ADCP实测结果比较表明,非线性共轭梯度法是可行的.     

二维潮流数学模型的四边形等参单元法

本文在有限差分和有限元法的基础上，采用四边形等参单元，对在河海域进行了潮流数学模型计算，计算表明：该方法既能较好地拟合边界，又可减少网格划分等前期工作，所得结果与实测资料基本一致。     

ECOM模式在胶州湾潮流计算中的应用

将ＥＣＯＭ模式应用于胶州湾分潮的潮汐与潮流数值模拟,结果与观测资料符合较一维潮流水平与垂直分布结构以及若干个潮致余流涡的水平分布状况。     

线边界法在潮流模拟中的应用

本文针对有限差分法在模拟潮流运动中遇到的边界问题,如岸边界问题,动边界问题和工程边界问题等,引入线边界的概念,并以此为研究对象,提出了较普遍适用的线边界法,实例应有分析表明,用线边界法处理各类边界问题,实用有效,简便易行。     

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。     

垂向二维潮流数值模型及其在长江口北槽的应用

应用变网格有限元方法，采用任意四边形等参单元，离散横向积分的Navier—Stokes方程，建立河口潮流垂向二维数学模型。应用此模型，对长江口北槽水域两个观测站的潮流水位、流速垂线分布和整个北槽潮流流速纵向分布进行了模拟。潮流水位、流速垂线分布的模拟值分别与观测站的实测值可以较为吻合，证明了本文模型的实用有效。模拟得到的涨急、落急时刻整个北槽潮流流速纵向分布给出了定性的结果。     

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。     

海坛海峡二维潮流场数值模拟

海坛海峡为南北狭长型海峡，海峡内潮波属于前进波．本文建立了平面二维浅水波数学方程，利用欧拉-拉格朗日差分方法得到数值解，模型采用随时间变化的动边界技术，成功地模拟了海坛海峡的前进波特征，并根据实测数据进行了验证．同时计算了同潮时线和等振幅线，不同时刻的潮流场和潮流平均流速分布．计算结果表明，北部湾口M2分潮高潮时间比南部湾口早约5～6min，等振幅线范围约为2．12～2．15m．海峡内流速分布呈南北强、中间弱的特点，最大流速1m／s左右．     

闽江口河网二维潮流数学模型

应用“河网正交贴体坐标”技术拟合闽江河口多汊道河网，将网格控制在河道有效区域内，使网格空间步长大大缩小，提高了计算的可信度，应用“矩阵追赶法”和“非线性二维潮流模型”等求解方法，很好地模拟了闽江河口复杂的潮流场，计算时间步长可长达10min。该数学模型已在闽江口等多个工程中得到应用，效果良好。     

环境流体动力学数学模型在太平水道潮流场计算中的应用

采用环境流体动力学数学模型对太平水道潮流场进行了计算，计算中用水平方向上的曲线正交坐标与垂直方向上的Sigma坐标相结合以及三维数学模型二维化的方法。计算结果与实测结果比较表明：模型较好地重演太平水道潮流场，可以用于工程实际中的沿岸及受潮汐影响的水道潮流场问题的计算。     

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     

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。     

微机在潮流预报中的应用

本文结合工作实践,简述了应用微机作潮流预报的方法,介绍了在IBM PC机上用FORTRAN语言编制往复式潮流的最大流及转流预报程序的有关情况,并向读者提供了根据出版的版式与电子激光照排信息的要求对计算结果作专门格式处理的基本思路。