海啸波作用下泥沙运动——Ⅳ.建筑物局部冲刷

基于波浪水槽实验,以沿海公路为对象,对海啸波作用下建筑物局部冲刷机理开展研究。实验采用1/10与1/20的组合坡度,选取N波作为入射波。实验对波高、波浪的上爬、回落和水跃过程、每个波作用后的地形进行了测量和记录。实验结果表明,N波作用下地形发生冲淤变化,在回落水流所形成的螺旋流作用下,路基向海侧形成明显的冲刷坑。路基所在位置是最主要因素,波高是次要因素,路基深度影响较小。路基位于滩肩侵蚀发生处,则最大冲刷深度相对较大。     

用IBM PC386控制上海天文台MK—3 VLBI数据采集系统

本文介绍了我国运行在IBM PC386的PCFS软件，该软件用于控制MK－3 VLBI数据采集系统。     

三种油菜产量预测模型在江西的应用比较

以江西省1990—2015年气象要素(光照、温度和降水)和逐年全省油菜产量数据为基础,比较分析了关键气象因子模型、气候适宜度模型和辐热积模型预测江西省油菜产量的准确率。结果表明:回代检验中,辐热积模型拟合效果最佳,气候适宜度模型未通过0.05水平显著性检验,关键气象因子模型花期拟合结果相对较差;预测检验中,3种模型的预测准确率均超过90%,关键气象因子模型、气候适宜度模型和辐热积模型全年预测准确率高于95%的概率分别为80%、60%和80%。综合预测准确率和模型稳定性两方面分析,辐热积模型相对于气候适宜度模型和关键气象因子模型更加适用于江西省油菜产量预测业务服务。     

合肥市高温热浪对市民死亡及中暑的影响分析

为了定量评估合肥市高温热浪对人群造成的超额死亡风险和制定疾病预防控制措施提供必要的定量数据支撑,利用2010-2016年逐年（6～9月）合肥市夏季死亡数据和同期高温气象资料,计算夏季热浪相关超额死亡,并利用流行病学的描述性研究方法来揭示合肥市高温热浪对人体健康的影响。结果表明：总高温日数和总热浪次数对应较好,在2013年达到最大;人群超额死亡率绝大部分小于10%,同期的女性超额死亡率稍小于男性;中暑描述性统计中2013年最多,达到609例,男性和女性的比例达到2:1;中暑年龄序位分级影响中来看,急诊数随着年龄的增加而增大,且41-50岁的急诊数显著增大。本研究表明高温热浪期间合肥市居民死亡人数有所增加,中暑发生率较高,需采取综合干预措施,以提高居民高温热浪风险认知水平并及时采取适应性行为。     

非淹没刚性植物对海啸作用下海堤水动力特性影响数值模拟研究

基于非静压单相流模型NHWAVE建立了高精度数值波浪水槽。通过设计不同的计算工况,系统研究了非淹没刚性植物对海啸作用下海堤周围水动力特性的影响。着重分析了不同入射波高、不同植物分布密度以及不同植物分布宽度条件下海啸波沿程波形特征以及海堤堤顶越浪流空间分布特征。结果表明:不同入射波高、植物分布密度以及植物宽度条件下,堤顶流厚度和水体流速具有明显单调的变化趋势,并且随着植物分布密度和宽度增大,波能衰减增大;随着入射波非线性增强,植物分布密度和分布宽度对堤顶前段水流厚度的影响也随之增强,而对堤顶后段水流厚度的影响则减弱,且堤顶后缘水流厚度约为堤顶前缘厚度的二分之一;在波浪非线性较大情况下,植物的存在对堤顶流速度的空间分布趋势几乎没有影响,但相对堤顶流速度增加程度均大于无植物情况,且堤顶后缘水流速度约为堤顶前缘的1.6倍。     

WRF模式空间分辨率对南海台风模拟的敏感性分析

为准确模拟南中国海台风路径和强度,对建立的WRF模式开展水平和垂向网格分辨率的敏感性分析。水平网格分辨率分别采用5 km,10 km,20 km,30 km以及15 km和5 km的嵌套方案等5种情况,垂向网格分辨率采用35层、28层和20层等3种情况,顶部最大压强采用1000 Pa,2000 Pa,3500 Pa和5000 Pa等4种情况,针对台风"启德"的路径和强度进行模拟分析。对不同条件组合下的台风路径、风速和海面压强进行对比,发现水平和垂向网格分辨率对台风路径的影响比较有限,对台风强度的影响相对显著。基于高精度空间分辨率模拟得到的台风强度与实测值吻合更好,采用嵌套网格技术对计算结果精度的提高效果显著。采用35层的垂向分辨率得到的模拟结果明显优于基于20层和28层得到的模拟结果。经过对比分析,确定适用于本研究的最优参数设置：水平空间分辨率采用15 km和5 km的双向嵌套网格方案;垂向分层为35层,顶部最大压强为2000 Pa。     

大气-海浪耦合模式及其在理想台风模拟中的应用研究

采用传统的理论模型或者经验公式构建台风动力场驱动海浪模式,无法反映台风影响下海气动力过程,难以为海浪模式提供高精度的台风风场、气压场数据。为解决这一问题,基于中尺度大气模式WRF和第三代海浪模式SWAN,构建大气-海浪实时双向耦合模式,并将其应用于理想台风的模拟之中。建立的WRF-SWAN耦合模式能够成功模拟理想台风影响下的台风浪分布特征,揭示了台风风场和台风浪在空间上的“右偏性”不对称分布特征,该模型可推广用于实际台风浪的模拟分析。     

Mellor-Yamada模型在波浪边界层中的运用

利用Mellor-Yamada 2.5阶封闭格式建立一维垂线波浪边界层数学模型,利用有限元方法求解,模拟线性波作用下的层流边界层和乔治沙洲南侧海岸一侧点的波浪边界层流速分布,并同理论或其他的计算方法进行比较,结果显示该模型具有较高的精度,能广泛运用于波浪边界层的研究中。     

刚性植物分布方式对海啸波消减影响实验研究

在理论分析的基础上通过物理模型实验探究了刚性植物分布方式对海啸波消减的影响。实验中借助孤立波模拟海啸波,分析了矩形、交错、组合三类分布方式下孤立波沿程波高、透射系数以及拖曳力系数的变化情况。结果表明,植物分布密度相等时,孤立波在矩形和组合分布植物模型前的壅高均大于交错分布植物模型。同时,植物分布密度一定时,分布方式将对植物消波产生影响,且植物间横向间距L2比纵向间距L1的影响更大。在雷诺数2000≤Rep≤4000且体积分数小于或等于0.331的条件下,各植物模型的拖曳力系数随植物分布密度的增大而增大。     

近岸破碎波水体掺气及气泡输运过程研究

为准确探讨破碎波作用下气体如何卷入以及气泡的形成与输运特性, 文章结合粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)、高速相机和气泡测量系统, 以及基于Navier-Stokes方程的三维数值模型对气泡形成及其运动过程进行研究。研究结果表明: 文章建立的数值模型能合理地捕捉到破碎波作用下气体的卷入及其输运过程; 波浪的破碎会形成较大的气腔, 其破裂过程又将产生大量的气体微团; 气泡会增加水体的紊动, 造成水体与空气交界面附近形成大量的漩涡以及水体的飞溅; 气泡的破裂会消耗大量的水体能量, 同时发现较大的紊动动能与气泡的生成有关, 且气泡数随平均紊动动能的增加呈线性增长关系。