渤海三维潮流数值模拟

本模型以具有自由面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｒｏｋｅｓ方程为基本方程，经σ坐标变换得到模式方程。基于过程分裂法，将三维流动中的快过程与慢过程劈开，并对每部分选用适合其物理特性和数值行为的计算格式，然后耦联求解。应用本模型详细计算了渤海的三维潮运动。其中，潮波系统模拟获得理想的结果；采用十层模式计算了Ｍ２潮流，以较高的辨率揭示了潮流的空间结构特征。最后本文给出了三维潮流预报的应用实例。     

Parabolic Wave Propagation Modelling in Orthogonal Coordinate Systems

This paper presents a numerical model study of the propagation of water waves using the parabolic approximation of the mild-slope equation in the orthogonal coordinate system. Two types of coordinate systems are studied: (a) a general form of orthogonal coordinate system and (b) the conformal system, a special form of orthogonal coordinate system. Two typical examples, namely, expanded breakwaters and a circular channel, are studied to validate the model. First, the examples are studied by use of the general orthogonal coordinates. Then the same examples are computed by use of the confonnal system. The computational results show that the confonnal coordinate system generally gives better predictions than the general orthogonal system. A numerical technique for generating the conformal grid is combined with the numerical model to improve the practicability of the model. The comparison between the result from the numerical grid system and that from the analytical grid system shows that reliable computational results can be obtained by use of the numerical confonnal grid system.     

深度基准面

深度基准面     

3D Numerical Simulation of Overbank Flow in Non-Orthogonal Curvilinear Coordinates

1.Introduction Riverflowsinacompoundchannelofteninundatetheadjacentplainsathighdischarges.This generatesacomplicatedflowstructurebetweenthemainchannelflowandthefloodplainflow.In straightchannels,thevelocitydifferencebetweentheflowinthemainchannelandthatontheflood plainisoneofthemostdistinctivecharacteristics.Thisintroducesseveralphysicalandphenomenologi calfeaturesaroundthejunctionbetweenthemainchannelandthefloodplain,namely,theformation ofahighhorizontalshearlayerandstreamwiseandverticalvorti…     

连云港南部近岸冲淤变化分析

选取连云港南部近岸带南北不同岸滩4个典型断面的样品点进行主成分分析，得出研究区控制泥沙交换和冲淤变化的主要动力因素为潮流作用和潮流波浪混合作用，据此，尝试建立冲淤变化的协方差数学模型，经过对计算结果显著性分析和实证检验得出研究区域的冲淤趋势为、整体冲淤平衡，局部略有冲刷”，从北到南，依次出现淤积平衡，冲淤平衡，冲刷平衡三种较为稳定的自然冲淤环境。     

北部湾三维潮流数值模拟

模型以经Sigma坐标变换后具有自由表面的三维非线性Navier-Stokes方程为基本方程,以分裂算子法剖分动量方程,用全隐差分格式求解连续方程得到自由表面,最后计算完整的速度场.此外,采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数,准确获得了摩擦影响层的潮流结构.应用本模型计算了北部湾的潮波运动,重现了K₁、M₂分潮潮波系统并揭示了潮流的空间结构特征.     

渤、黄、东海内潮的数值模拟

在全球的海洋中,中国东海和临近海域是最显著的内潮生成地之一。本文采用NODC(Levitus) World Ocean Atlas 1998提供的季平均温、盐资料,计算海水的密度,并计算垂向密度梯度的最大值点,得到一个较符合海水实际的密度分层。使用三维非线性数值模型(将海洋分为2层)研究了潮汐(M2,S2,K1,O1分潮)作用下渤黄东海的内潮,揭示了整个海区内潮起伏的空间分布,结果发现大振幅的波动均发生在台湾东北(冲绳海槽)海域和中国近海地形突变之处,其中前者更显著。对于各分潮模拟得到的表面潮与TOPEX/Poseidon高度计资料基本一致。研究结果表明上层海水的深度和厚度的梯度对内潮有一定的影响;冬季分布区域比夏季小,强度比夏季大。     

浙江省海塘塘顶高程的确定

介绍了浙江省海塘塘顶高程确定时所涉及的波浪爬高，越浪量等的计量，同时分析了1997年后浙江省海塘塘顶高程确定的方法，由已建海塘的塘顶高程分析可见，在背水坡和塘顶有保护措施的情况下，采用允许最大越波流量来控制海塘塘顶高程，可适当降低塘身高度。     

非线性海浪波面斜率的概率分布和白浪覆盖率的计算

依二维非线性海浪模型,在三阶近似下,利用特征函数展开技术和直接求矩的方法,导出了波面斜率的概率分布。据此分布,利用极限表面斜率判据,给出了白浪覆盖率的一个解析模式。该模式依赖于3个参量,这3个参量可由线性意义下的海浪波数谱及三类波-波相互作用所确定。