珠江三角洲平面二维盐水入侵数值模型研究

珠江三角洲咸水入侵是一个近年来备受关注的课题。珠江三角洲河道纵横交错,口门数目众多,水动力因素错综复杂。数学模型以其经济、省时的优势成为珠江三角洲咸水入侵预报的主要研究手段。该模型网格采用三角形与四边形结合的混合网格形式,计算区域包括珠江三角洲网河区、八大口门以及外海部分海区。采用同步水文资料对珠江三角洲的盐度场进行了模拟,验证结果显示模型计算的潮位、流速、以及盐度等与实测资料吻合较好,模型成功复演了珠江三角洲的潮流和盐度的变化过程。在模型验证良好的基础上,通过计算1999年和2005年不同地形条件的咸潮上溯情况,可知由于河道地形下切严重已导致2005年咸潮上溯程度明显加剧,给更多居民日常用水带来困扰。     

平面二维k-ε紊流模型不同壁函数的对比及研究

在平面二维紊流模型中壁函数起到连接流固的桥梁作用,克服了边界附近网格过密的困难,也是紊流模型应用中的一个重要环节,因此壁函数的选择对模型的模拟结果起着至关重要的作用。将3种不同形式的壁函数引入平面二维k-ε模型中,对丁坝绕流进行了数值计算,并将计算结果与实测数据进行了对比,从流场、流速、紊动动能分布及紊动耗散率等方面对3种壁函数进行优选验证,结果表明对数率壁函数优于其他两种形式的壁函数,其数值计算结果更接近实测数据。     

明渠交汇口水流浅水二维数学模型研究

针对明渠交汇口缓流流动特性,建立基于高性能有限体积数值方法、具有二阶精度的非恒定浅水二维水流数学模型。基本控制方程采用浅水二维水流方程;采用能够有效捕捉激波的高性能有限体积方法离散控制方程;采用了隐式方法处理阻力项,从而保证了模型的稳定性。采用非结构三角形网格系离散计算区域。最后,应用实测资料对两种模型进行了验证比较,结果表明该模型可模拟明渠交汇口基本流动特性,显示了对天然河流广阔的应用前景。     

中小型河流水质模型研究：——以浦东运河为例

随着水环境规划发展和深化,建立中小型河流水质模型已提上日程。首先论述中小型河流特点,并就其特点提出相应对策,最后以浦东运河为例介绍建立中小型河流水质模型的具体步骤,应用结果表明,以此方法为基础建立水质模型是可行的。     

某湖泊环保疏浚工程中底质及水质变化规律研究

随着国家关于生态环境“山水林田湖草沙”一体化治理理念的大力推行,对湖泊水库、河道等水域环境治理中关于底质和水质的保护要求越来越高,而对于底质淤泥疏浚治理的重要手段,环保疏浚在很多工程项目中得到应用。但如何在环保疏浚过程中控制和分析底质、水质的变化,并检测环保疏浚后底质、水质是否达到了相关标准,则需要在工程实例中进行分析与应用。针对这一问题,本文以大理市环洱海湖滨带湿地保护和修复项目中的环保疏浚工程实施为例,研究经环保疏浚后底质、水质在实施过程中的变化规律,基于这一变化规律提出了底质、水质的有关控制标准,优化过程控制措施,为进一步提升环保疏浚过程中对水质等湖泊水域环境的保护提供指导建议。     

白鹭嘴通航平面二维数学模型研究

通过对工程河段水文、泥沙、河床演变及水域条件的分析,建立了平面二维数学模型。工程实施后,工程河段水流条件变化较小,对工程河段的河床演变、通航安全等的影响十分有限。     

白鹭嘴行洪平面二维数学模型研究

通过对工程河段水文、泥沙、河床演变及水域条件的分析,建立了平面二维数学模型。工程实施后,工程河段水流条件变化较小,对工程河段的河床演变、行洪和其他涉河工程等的影响十分有限。     

二维随机疲劳干涉模型的研究

在分析疲劳可靠性设计中常用的两种二维随机疲劳干涉模型的基础上,考虑应力比变化的影响,提出了一种新的干涉模型,并通过具体的算例对它们的结果进行了比较,结果表明:与传统的二维随机疲劳干涉模型相比,新的模型在疲劳可靠性设计时既能够降低设计的危险性又可以提高经济性.     

平面二维数值模型在导流明渠优化设计中的应用

基于平面二维水动力数学模型,采用交错网格和ADI法对某工程多种型式导流明渠进行了流场的数值模拟。模型利用实测数据对计算参数进行了粗步率定,对流速分布及明渠内水面比降进行了研究。结果表明:计算模拟结果与模型试验结果基本吻合,表明该模型能够为导流明渠优化设计方案比选提供定性判断的依据。     

等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟*

采用雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程组,其中动量方程的雷诺应力项用雷诺应力（RAM）模型求解,运用Fluent软件模拟了90°等宽明渠交汇口6种流量比的二维水流运动。通过将数值模拟的分离区尺寸与试验资料进行比较,发现用RAM模型模拟在小流量比流动精度较高,建议采用采用混合湍流模型：当流量比小于0.583取RAM模型计算值,否则取H-L模型计算,并绘制了分离区长度、宽度与流量比关系图。     

二维有限元潮流数学模型及其应用

采用有限元Galerkin加权余量法对二维潮流控制方程进行求解,建立了二维有限元潮流数学模型,并将模型运用于计算区域较小、边界较为复杂的海安湾。对海安湾潮流数值模拟的结果如下:计算水位和流速的大小及过程均与实测情况极为吻合,流场的趋势也与以往研究较为一致。新模型能采用不同形式的非结构网格,对于边界和地形变化复杂的工程区域有较强的适应性。研究成果说明,对于计算区域较小且陆域边界变化复杂的工程问题,采用有限元方法离散潮流方程能提高计算精度。     

天津典型湿地地表水环境质量分析与评价

采用单因子污染指数法,以天津典型湿地即七里海、北大港、团泊洼和大黄堡湿地为研究对象,根据枯水期和丰水期的监测结果,对其水环境质量进行分析与评价,结果表明:4个湿地水质的pH、As、Cd、Pb浓度较低,均能达到《地表水环境质量标准》I类标准要求;除团泊洼外,其他湿地水体的铬浓度均能达到《地表水环境质量标准》II类标准;而COD、总氮、总磷和汞浓度含量较高,远高于《地表水环境质量标准》V类标准;湿地外围河流如七里海湿地的潮白新河,团泊洼湿地的独流咸河与大邱庄排污河,北大港窑地桥污水河等多为排污河,水质很差,这些外围河流对湿地的水环境质量影响较大。     

武器系统使用可用性评估模型及应用

  目的  针对现有的舰船战备完好性评估方法已无法满足海军任务保障需求这一问题,提出基于云模型的新型评估方法。  方法  首先,在指标确定过程中,基于合作博弈权重方法,将层次分析法、熵权法和灰色关联度法所计算的权重进行合作博弈,从而拟合得到组合定权重,并引入变权重理论对定权重进行修正优化;然后,引入云模型理论,利用云相似度替代隶属度,设计基于云模型的模糊综合评估模型;最后,以舰船对空防御任务为例,评估舰船战备完好性。  结果  仿真结果表明：变权重模式下,基于云模型的模糊综合评估结果可以更准确地反映实船战备状态。  结论  研究成果可为舰船战备完好性评估提供参考。     

基于高性能平面二维水流数学模型的计算效率研究

针对高性能平面二维水流数学模型,分别开展了基于单机多核处理器(CPU)和显卡(GPU)的并行化研究,旨在提高模型计算效率。以长江下游福姜沙水道为例,对并行后模型的可靠性和计算效率进行评估,结果表明:采用两种并行模式后,模型计算结果与串行结果一致,可靠性好,且计算效率有所提高,特别是采用GPU并行模式后,模型计算效率提高6.7倍以上,大大缩短了模型计算周期。     

Upstream pollution sources and coastal water quality protection in North Carolina

Abstract

A watershed‐based approach to water quality management is necessary for protecting coastal water quality, but the relative importance of inland pollution sources on estuaries is often overestimated. This can lead to a misallocation of coastal water protection resources and ignorance of coastal zone pollution sources. This overestimation of upstream contributions is attributable to a failure to recognize that many estuaries have little or no inland drainage area, the confusion of basinwide pollutant loading with pollutant delivery to estuaries, the low delivery ratios for many pollutants within drainage basins, and disproportionately high pollutant delivery for sources within the coastal zone. Examples are given from North Carolina. As a general rule, resources expended on pollution control within or near the coastal zone will result in more coastal water quality improvement per unit effort than resources expended upstream.     

两种水质现状评价方法在港口环境影响评价中的应用

根据对水质的监测结果和取水口附近底栖动物的调查结果,分析南通港两个通用散货泊位工程建设对下游狼山水厂取水口水质的影响。用综合生物指数法对取水口附近水域水质评价的结果显示:狼山水厂取水口的综合水质评价等级为轻污,与水质理化指标的评价结果相吻合。综合生物指数评价法与水质理化指标评价法的结果相互印证,这两种水质现状评价方法可在港口环境影响评价中应用,并互为补充。     

一种加速SIMPLE算法迭代收敛的方案及其在河道平面二维水流计算中的应用

一种加速SIMPLE算法迭代收敛的方案是把SIMPLER与SIMPLEC两种算法结合起来,压力值通过求解压力Poisson方程获得,速度修正值计算式也考虑到了邻点速度修正值的影响。对该方案给出了详细的求解步骤,并通过对长江中游安庆河段平面二维水流流场的计算,将该方案与SIMPLE,SIMPLEC,SIMPLER算法进行了对比。结果表明:该方案有着更好的收敛特性,并且能节省数值计算的时间。     

宜昌沙河黑臭水体综合治理方案

针对沙河水体污染的问题,对沙河周边污染源进行调查分析,主要污染源为沿岸24个排水口、污水处理厂尾水、地表径流及污染底泥释放。结合沙河污染物的分布特点,提出通过控源截污、提标治污、内源清除、生态修复、引水补清等措施削减污染负荷,修复水生态系统的综合治理方案,工程实施后沙河水体近期消除黑臭,远期主要指标达到地表水IV类的标准。     

潜水环境噪声数据库设计与开发

随着人类水下活动和实验行为的增多,越来越多的应用需要借助水声探测技术和水声通信技术,而在潜水环境中,环境噪声是以上技术的重要制约因素。因而,了解相应海域的环境噪声特性并建立环境噪声数据库,将有助于该海域的航运、测绘、通信等水声技术的应用与发展。本文针对以上需求,提出一种噪声建模方法,并根据该方法设计和研究相应的潜水环境噪声数据库。实验证明本文提出的方法具有一定的可行性。     

赤水河机动驳新船型浅水快速性能试验研究

针对两艘机动驳船,其一为赤水河现有优秀船,隧道尾型称为对比船,其二为武汉理工大学开发研制的双尾新船型,称为设计船,进行了不同水深、不同装载工况的浅水阻力性能、推进性能试验研究.探讨了不同船型、水深变化和装载工况变化对船舶浅水快速性能影响,给出了一些有益的结论.