现代黄河水下三角洲粉土的临界水力坡降探讨

通过室内试验，测定不同密实度粉土的临界水力坡降。由试验结果可以看出，粉土的临界水力坡降与一般砂土有着较大差异，一般耗生土临界水力坡降icr＝（ρ-ρw）/ρw，变化范围在0.8-1.5之产，而现代黄河水下三角洲粉土的临界水力坡降为9.5-16.5。同时对土体进行受力分析，考虑颗粒间的凝聚力，对以上结果产生的机理,工找出临界水力坡降与其物理性质指标之间的关系。     

青藏高原大气边界层湍流特征量分析

采用１９７９年青藏高原气象科学实验资料,研究高原陆面上总体湍流送系数ＣＤ和ＣＨ的特征及边界层高度受高原地形的影响。结果表明用廓线法计算的高原上局地的ＣＤ和ＣＨ值比同样粗糙度长度条件下平原地区的值大得多,而且日较差也大于平原地区。     

直墙前矩形月池水波振荡研究分析

月池内流体存在活塞和晃荡两类振荡现象。基于线性势流理论,推导了波浪斜向入射下,直墙前矩形月池辐射和绕射问题的解析解。通过分离变量法和特征函数展开法求解了速度势函数,根据边界条件来确定速度势函数中的未知系数,由速度势函数计算斜向波与矩形月池相互作用的水动力系数和波浪激励力,对它们的变化规律进行了分析讨论,研究了底部开口大小、波浪入射角度对矩形月池水动力特性的影响以及直墙远近对波浪力的影响。结果表明,月池底部开口大小对流体水平作用的影响较小,而对流体垂直作用的影响较大;波浪入射角度的变化对矩形月池横荡和横摇运动时的水动力特性有一定的影响;在一定条件下,直墙的存在会使得月池在水平方向所受到的波浪力比开敞水域中的要大。     

一种新型三维水流数值模型

以不可压缩流体的N-S方程为基本控制方程,用快速粒子level set方法(FPLS)追踪自由表面,提出了一种新的三维水流数值模型。在自由表面处应用虚拟压力法来封闭压力泊松方程,同时用速度等值外插的方法构造自由表面外侧的虚拟速度分布。通过模拟水波振荡、水柱崩塌、水滴滴落和空箱注水过程证明了模型的有效性。     

流沙湾叶绿素a的时空分布及其与主要环境因子的关系

于2008年2月、5月、8月和11月分4个航次调查了流沙湾叶绿素a的分布特征,结果表明,流沙湾的叶绿素a变化范围在0.47～6.35mg/m3,平均值为2.65mg/m3,叶绿素a含量春(5月)、夏(8月)、秋(11月)和冬季(2月)的平均值分别为2.49mg/m3、3.81mg/m3、2.77mg/m3和1.46mg/m3,表现为夏季秋季春季冬季的季节变化模式;在平面分布上,位于网箱养殖区附近9站叶绿素含量最高(3.38mg/m3),位于湾口靠近外海的2站的含量最低(1.35mg/m3),调查海区叶绿素a站位间的平面差异以及湾内外的平面差异均不显著(P0.05)。叶绿素a和亚硝氮、硝氮、盐度显著负相关(P0.05)。根据叶绿素a量划分营养类型的标准,流沙湾海域的水质属于贫营养类型,流沙湾低含量的叶绿素a与海区的低营养盐、大型海藻和海草床对营养盐的竞争利用、湾内外水体交换畅通、浮游动物和养殖贝类的摄食情况有关。     

基于历史资料和Argo资料的印尼贯通流次表层和中层水起源与路径探讨

利用Argo资料和《世界海洋数据集2001版》(WOD01)温盐历史资料,通过对代表性等位势面上盐度分布的分析,探讨了次表层和中层等不同层次上印尼贯通流(ITF)的起源与路径问题.分析结果表明,ITF的次表层水源主要来自北太平洋,中层水源地既包括北太平洋、南太平洋,同时也不能排除有印度洋的可能性.在印度尼西亚海域西部,ITF的次表层和中层水源分别为北太平洋热带水(NPTW)和中层水(NPIW),经苏拉威西海、望加锡海峡到达弗洛勒斯海,层次越深特征越明显.在印度尼西亚海域东部,发现哈马黑拉-新几内亚水道附近存在次表层强盐度锋面,阻隔了南太平洋热带水(SPTW)由此进入ITF海域;中层水具有高于NPIW和来自南太平洋的南极中层水(AAIW)的盐度值,既可能是AAIW和SPTW在当地发生剧烈垂直混合而形成,也可能是来自印度洋的AAIW向北延伸进入ITF的结果.     

后台阶下游床面冲刷过程数值模拟研究

以床面瞬时剪应力作为泥沙起动及输运的水动力机制,建立了结构物周围复杂流场下床面局部冲刷的数学模型。并应用大涡模拟方法对后台阶下游三维湍流流动进行数值模拟,得到台阶下游床面瞬时剪应力的分布规律。为了确定床面瞬时剪应力与泥沙上扬通量的关系,先应用数学模型对不同模型参数下,冲刷开始后5分钟时台阶下游床面形状进行试算。通过试算与实验结果的比较,确定床面瞬时剪应力与泥沙上扬通量关系中需要的模型参数。进一步对冲刷开始后30分钟内台阶下游床面演化规律进行模拟,模拟结果与实验结果相符合。     

北部湾盆地海中凹陷流三段沉积相研究及其意义

以频率、连续性、振幅、几何形态为划分依据,将海中凹陷流三段划分为6类地震相。通过区域沉积背景研究,分析其可能发育的沉积相类型,并根据其自身的地震反射特征和浅层有井层段沉积相分析,进行了地震相到沉积相的转化。海中凹陷流三段发育的沉积相类型主要有辫状河-冲积平原、滨浅湖、辫状河三角洲、近岸水下扇和半深湖。研究的意义在于证实了海中凹陷流三段储集层发育,同时推测凹陷深处发育的半深湖和大面积分布的浅湖可能发育大套湖相烃源岩。     

浙中沿岸流及其对风和潮汛的响应

根据浙江中部近海2018年4月—2018年10月的近岸锚系流速观测数据和同步的风速风向数据,结合锚系点周边水域全潮大、中、小潮水文观测资料,进而分析了该海域水流的变化特征。锚系点余流主要沿着与等深线平行的方向(东北-西南向),余流散点图的主轴方向为25.5°(东北偏北向),沿着主轴方向的余流与垂直于主轴方向的余流标准差分别为0.12m/s和0.02m/s。余流北分量和风速北分量具有良好的相关性,两者月平均时间序列的相关系数达到了0.96,逐时整点时间序列的相关系数为0.69。锚系点余流具有13.37 d和28.49 d的周期性变化特征,该周期与大、小潮的更替周期非常接近。小潮期间,潮流的强度相对较弱,余流对风的响应较为显著,余流和风的相关性较好,两者相关系数为0.72;而在大潮期间,潮差较大且潮流流速较强,余流和风的相关性相对较差,两者相关系数为0.30。本研究,得到了锚系点及其周边水域的流速分布特征,初步获悉天文潮和风场等的非线性作用对研究区域潮流和余流的影响,可以为浙江中部沿岸海洋开发和环境保护提供动力学方面的依据。     

庆良间水道的水交换对东海黑潮水团特性的影响

庆良间水道水交换对其上下游东海黑潮的流量和水团特性的变异都起到了非常重要的作用,本文通过将历史观测的WOD资料插值为1/8°×1/8°的网格化数据,估算了庆良间水道的地转流通量特征,然后结合Argo浮标数据讨论了庆良间水道的水交换对东海黑潮水团特性的影响,研究结果表明:(1)西太平洋通过庆良间水道流入东海冲绳海槽主要发生在水道的次表层,并且次表层的入侵可能跟庆良间水道东部的琉球流有关;(2)庆良间水道上下游黑潮的水团特性由于受到来自庆良间水道的动力混合作用导致其存在差异。黑潮次表层高盐水到达冲绳附近之后盐度略微增加,深度略微变浅,然而黑潮中层低盐水的盐度显著减小,深度明显加深;(3)庆良间水道上下游东海黑潮的次表层高盐水和中层低盐水其盐度的季节变化规律不一致。次表层高盐水盐度的季节变化可能同时受到庆良间水道的流量和表层淡水通量的影响,在冬季最强,夏季最弱,然而中层低盐水盐度的季节变化主要受庆良间水道流量的影响,在秋季最强,夏季最弱。