A time-dependent numerical model of the mild-slope equation

On the basis of the previous studies, the simplest hyperbolic mild-slope equation has been gained and the linear time-dependent numerical model for the water wave propagation has been established combined with different boundary conditions. Through computing the effective surface displacement and transforming into the real transient wave motion, related wave factors will be calculated. Compared with Lin’s model, analysis shows that calculation stability of the present model is enhanced efficiently, because the truncation errors of this model are only contributed by the dissipation terms, but those of Lin’s model are induced by the convection terms, dissipation terms and source terms. The tests show that the present model succeeds the merit in Lin’s model and the computational program is simpler, the computational time is shorter, and the computational stability is enhanced efficiently. The present model has the capability of simulating transient wave motion by correctly predicting at the speed of wave propagation, which is important for the real-time forecast of the arrival time of surface waves generated in the deep sea. The model is validated against analytical solution for wave diffraction and experimental data for combined wave refraction and diffraction over a submerged elliptic shoal on a slope. Good agreements are obtained. The model can be applied to the theory research an d engineering applications about the wave propagation in a biggish area.     

海洋中示踪物等值线的分形长度及其与混合效率的关系

涡致混合扩散是物理海洋研究中的热点和难点问题。本文基于“有效扩散”理论,研究示踪物等值线在海表地转湍流的多尺度搅拌作用下,发生拉伸、扭曲、变形、折叠等改变其几何拓扑结构的现象,并探讨了等值线分形长度的变化与混合效率的关系。研究结果表明,在地转流场的搅拌下,示踪物的等值线会被迅速拉长,并产生丰富的精细结构。这种分形式的增长可达原长度的10～20倍,是混合效率提高的主要原因;而涡丝和锋面伴随的梯度增强虽然也有贡献,但为次要因素。另一方面,在示踪物模拟过程中,小尺度扩散会通过不可逆混合对示踪物进行均匀化,从而抹平等值线的精细结构,抑制等值线的增长,限制混合效率的提高。基于“数盒子”算法计算了等值线的分形维度,其数值在1.4到1.6之间,介于一维和二维之间。但由于地转湍流数据分辨率的限制,无法考虑更小尺度(次中尺度过程)的搅拌作用,可能低估了等值线的分形长度和混合效率。本研究将海洋混合与等值线几何特征联系了起来,初步得到了分形长度和混合效率两者的经验关系式,未来可以利用图像识别等成熟遥感技术将海洋示踪物等值线的几何特征直接转换为混合效率,为诊断分析海洋混合及其参数化提供了一种新的思路。     

海上构筑物用海存在的问题及管理政策建议

随着社会经济的发展和海洋资源开发利用水平的提高,海上人工构筑物呈现种类、数量和规模都迅速增长的态势。但目前我国大部分海上构筑物尚未纳入统一的管理体系,导致管理权限不清和管理环节缺位。文章分析我国海上构筑物管理的现状和存在的问题,从海洋管理实践出发,对海上构筑物管理进行有益探索,提出在协调众多涉海部门的基础上,从审批、登记、竣工验收、弃置管理、事中事后监管等方面,解决最紧迫的管理需求,先易后难地完善海上构筑物管理的缺位环节,逐步建立和完善海上构筑物管理制度体系,更好地服务于海洋经济建设。     

海浪周期关系的研究

本文利用现场观测数据、实验室风浪槽观测数据和由文氏谱及JONSWAP谱生成的模拟数据,研究了有效周期与谱平均周期、谱峰周期与谱平均周期以及有效周期与谱峰周期的关系,通过数据拟合给出了相应的关系式.研究发现,有效周期与由谱的负阶矩计算的平均周期之间的关系更加稳定,并且有效周期与负2阶矩计算的平均周期几乎相等,均代表了海浪主导波对海浪平均周期的贡献.     

含油多孔介质二维弥散特性初步研究

为了研究含油多孔介质的二维水动力弥散特性,控制砂土中柴油和机油含油率为0、1%、2%,作为供试的含油多孔介质,采用自己设计的二维水动力弥散试验装置测定示踪剂(氯化钙)的穿透曲线,并定量确定了含油砂土的有效孔隙度、纵向弥散度、横向弥散度以及砂土中孔隙水的流速。试验结果表明,有效孔隙度随石油含量的增加而减小,而且含柴油砂土的有效孔隙度减小比含机油砂土更加显著;在纵向上,示踪剂浓度峰值的到达时间和峰值浓度的大小主要取决于孔隙水流速的大小,孔隙水流速越大,示踪剂达到浓度峰值的时间越短,且峰值浓度越大;含机油砂土的纵向弥散度小于清洁砂土,而含柴油砂土的纵向弥散度大于清洁砂土;不同含油率砂土的纵向弥散度变化范围为0.133～0.370cm,横向弥散度变化范围为9.83×10-3～4.64×10-2 cm,纵向弥散度均大于其横向弥散度。     

受陆岸影响浅水区台风风浪的计算方案

在我国港口工程技术规范的波浪成长理论基础上，考虑到台风波浪的基本特点、等效水深的概念、浅水区波浪的折射、不规则波的能量分布特性、受陆岸和岛屿影响角度范围内的有效能量风区长度等因素，提出了受陆岸、岛屿影响浅水区（包括海湾区）台风风浪的计算方案。本方案只需台风中心位置、中心气压和计算点于各方位的风区长度（受陆岸影响部分）等资料，便可快速地得到计算点的波浪要素。经实测资料验证，效果良好。     

关于风浪预报公式和风区宽度的注记

从定常波的风浪波高随风距成长的预报公式出发 ,在一定条件下 ,导出各波向上风浪波高分量与该波向上的风距之间的关系 ,以便在不规则风区上推算风浪波高和平均波向 ;同时 ,对风区宽度作了定量化的分析。     

荷兰开展的几项环境地质工作

当今各国都对环境地质的研究十分重视．荷兰在该方面投入了较多的力量．对环境污染的治理和防治上，运用现代科学的方法，建立预测模型，使用了许多综合研究方法．在三角洲工程方面，也做了大量有效的工作．     

促熟措施对南美白对虾雌虾性腺成熟率的影响

南美白对虾(Penaeus vannamei)是北美和中南美洲普遍饲养的一种对虾,它不但具有生长迅速、对饲料蛋白质需求量低、出肉率高、离水存活时间长和易集约化养殖等优点,而且具有很强的抗病能力和对环境的适应能力。江苏省大丰市等地区的养殖试验表明,该对虾与中国对虾同池混养,在中国对虾陆续染病死亡的同时,该对虾却健壮活泼、生长旺盛,是值得我国大力推广的对虾养殖新品种。由于南美白对虾自然分布于西太平洋沿岸,我国无天然资源,因此,采取全人工育苗技术解决该虾苗种问题已成为当务之急。研究表明,该种雌虾在日常蓄养条件下性腺不会成熟,在驯养条件下其成熟也无规律(Yono,1990)。迄今为止,国内尚未见有南美白对虾池养雌虾促熟措施方面的报道。为此,我们在1995年工作基础上,于1996年3-5月,对池养南美白对虾雌虾进行了摘除眼柄、强化营养、控制光照等促熟对比试验,取得了较好的效果。