规则波导斯托克斯漂移对污染物输移的影响

为研究斯托克斯漂移对近岸污染物输移的影响,首先建立波导流和考虑斯托克斯漂移的对流扩散数值模型,通过数模结果与实验结果的比较,研究平直斜坡地形下规则波入射时斯托克斯漂移对污染物输移的影响,波导流模型中波浪场基于波能守恒方程来模拟,波导流场基于Longuet-Higgins提出的辐射应力来模拟,污染物对流扩散模型考虑了斯托克斯漂移的影响。其次,利用一个算例来验证对流扩散模型,结果表明数值模型计算结果与解析解吻合良好。最后,利用该模型模拟了两个实验工况下污染物的输移,数值模拟结果与实验结果吻合良好,表明斯托克斯漂移对近岸污染物向岸线方向的输移有比较明显的影响。

河口海岸滩涂围垦工程的潮流数值模拟

采用动边界的平面二维潮流数学模型,以椒江河口为例,在完成了对实测水文资料的验证后,对台州浅滩围垦前后台州湾的潮流进行了模拟计算。研究表明,台州浅滩实施围垦工程后,台州湾潮流特征基本不变,对航道流速无影响,在不改变潮流特性的情况下,可对滩涂资源加以开发利用。

浙江省花岙沙滩修复工程设计

针对花岙沙滩修复工程设计技术难点、工程区水动力特征,分析原有沙滩退化消失的原因和现存沙分布规律,结合沙滩形态和景观需要,提出修复设计方案和设计中考虑的重点因素,运用数学模型计算手段,对设计方案进行验证比选分析,选定符合工程区水动力条件的设计方案。

海岸波浪多次破碎波能耗散模型

在坡度很缓(接近或小于1∶100)的海岸,波浪在向海岸传播的过程中,可能经历多次破碎,而在两次波浪破碎之间将伴随着波浪恢复(波浪恢复到不破碎状态)。在现有海岸波高计算模型中,波浪破碎是通过波能耗散来模拟的,但所采用的波能耗散模型都不能自动考虑波浪出现多次破碎的过程,特别精确模拟这一过程中出现的波浪恢复。本文提出了解决这一问题的新的波能耗散模型,模型的建立是通过在Dally模型中重新建立稳定波能、饱和波高水深比和波能耗散系数,并引入了波浪恢复的判断条件实现的。该模型的波能耗散在波浪恢复区的值很小故能描述波浪恢复区的波浪运动。与实验结果的对比表明,新模型可以适合缓坡情况波浪多次破碎的波高模拟,而且对不同坡度的平坡和沙坝海岸(1∶100~1∶10)的破碎波模拟都可以给出与实验结果符合的结果,并且可以自动识别多次波浪破碎的存在和波浪恢复的发生。

波流作用下破波带内污染物输移扩散试验

利用在破波带内连续采集的污染团图像,研究平直斜坡上规则波斜向入射时破波带内污染物的输移扩散特性。在介绍试验情况以及图像处理方法的基础上,获取污染团的形心点和离散程度,通过追踪形心点在水平二维空间的变化,线形拟合得到污染团在沿岸和垂直岸线方向的输移速度,并分析沿岸方向输移速度与时均沿岸流速最大值的关系;基于高斯扩散理论拟合得到垂直岸线方向扩散系数。利用该方法获得了5种波况下污染团水平方向输移速度、垂直岸线方向的扩散系数,并对其进行分析。结果表明:沿岸方向的污染物输移速度约为时均沿岸流速最大值的33%,垂直岸线方向输移速度及扩散系数分别在0.008~0.030 m/s和0.16×10^-3~2.6×10^-3 m^2/s范围内。

平直缓坡上破波带内污染物输移速度实验研究

破波带内是接受海陆交接处污染物最多的区域,掌握破波带内污染物输移规律尤为重要.为此,通过实验,研究了平直斜坡上破波带内污染物在沿岸方向与垂直岸线方向的输移规律.实验采用的入射波分为规则波和随机波,主要分析了这两种入射波情况下入射波高、周期对污染物沿岸方向输移速度的影响;垂直岸线方向输移速度Vdx与沿岸方向输移速度Vdy比值关系;污染物沿岸方向输移速度与时均沿岸流最大值的比值.污染物在破波带内输移速度通过追踪污染团浓度等值线的额点来获得.结果表明,规则波和不规则波情况,污染物沿岸方向输移速度随着入射波周期和波高的增大而增大,污染物基本都有向岸线方向输移的趋势;规则波情况下,|Vdx|/|Vdy|在0.04～0.11范围内,不规则波情况,则在0.11～0.29范围内.污染团向岸线方向输移速度不规则波情况比规则波情况时大;规则波情况下,污染物沿岸方向输移速度约为时均沿岸流最大值的36%～90%,而不规则波情况下,则为61%～75%.

长江上游边滩形态及与河道的关系

采用遥感卫星图、实测河道地形图、GIS和AutoCAD软件等相结合的方法,对长江上游宜宾至重庆主城区河段45个典型的弯道凸岸边滩和弯道过渡段边滩的平面形态特征及与河道的关系进行研究.通过统计表征边滩平面形态特征的边滩的周长、面积、最大长度和滩面中点的宽度及河道的平均宽度等主要参数,分析研究边滩面积与周长、边滩面积与最大长度、边滩面积与滩面中点宽度、最大长度与滩面中点宽度及边滩面积、边滩周长、滩面中点宽度与平均河宽等之间相互关系的变化规律.结果表明:边滩面积与周长、边滩面积与最大长度都呈现出较好的线性正比例相关关系,边滩面积与滩面中点宽度基本呈线性正比例关系;边滩面积、边滩周长、滩面中点宽度与平均河宽之间皆呈现较好的线性正比例关系;2/3的边滩属于"矮胖形",其余的则为"高瘦形".研究成果对水利工程、港航工程、市政工程和生态环境工程等的规划和建设具有重要的指导价值.