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.     

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…     

泥石流平面形态的统计分析

泥石流扇的平面形态可用规划的几何图形来模拟。在研究了中国西南地区小江流域和意大利东北部阿尔卑斯山区的５２个泥石流扇的基础上，本文提出了两种泥石流扇的平面形态：中国西南地区的“等腰三角形＋半圆形”泥石流扇和意大利东北部的“几何扇”。用统计分析建立了两组泥石流扇和泥石流流域之间的形态度量关系。通过两个研究区域的对比，两个流域参数：流域面积和主沟比降确定为影响泥石流扇平面形态和面积的最重要的因素。     

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.     

9219号台风登陆前后动力结构变化和动能平衡

本文分析了９２１９号台风登陆前后的动力结构及其变化，得出其动力结构具有明显不对称，并对其结构的成因作了物理解释，最后得出该台风的不对称结构有利于减小动能消耗。     

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。