珠江网河水沙分配变化及其对伶仃洋水沙场的影响

采用二维ECOMSED模型对径流来水来沙变化前后的1978年和1999年伶仃洋洪水期水动力场和悬沙场进行模拟，结果表明：伶仃洋水动力场整体增强，但不同地貌单元水动力变化具有明显差异。分流比变化后洪水期伶仃洋西槽、东槽和中滩水动力增强，涨潮和落潮流速普遍增大0．1m／s；西部各口门区和西滩涨潮流势减弱，径流优势更加明显，但西滩三个口门水道及滩面潮沟落潮流速增大约0．1m／s；东滩水动力特征变化不大。悬沙浓度亦整体升高，平均增加了0．02～0．05kg／m^3，悬沙高值区范围扩大，0．10kg／m^3等值线由西槽西侧明显向东推进到沿东槽南北向分布，径流来沙的影响范围东扩。

珠江广州河段水环境中多环芳烃的组成及其垂直分布特征

对珠江广州河段白鹅潭水域采集水柱一条,并按6层采集水样,根据美国EPA标准对多环芳烃进行了定量分析。结果显示,广州河段水环境中多环芳烃和16种优控多环芳烃浓度范围分别为2602.4～5145.2ng/L和987.1～2878.5ng/L;颗粒相和溶解相多环芳烃的含量范围分别为1249.3～3614.9ng/L和919.6～2848.8ng/L。多环芳烃垂向分布特征具有环数越高,其在水柱中下层水体中的含量越高特征,表明水柱可明显分为上层和中下层两层水体,两层水体多环芳烃的组成、污染物的输入方式均有较大的差异,中下层水体高环数的多环芳烃与河口水动力条件密切相关;初步分析表明在涨、落急过程中随流速加大可能引起表层沉积物再悬浮作用造成二次污染。

珠江虎门河口水体有机氯农药的垂向分布及二次污染初步研究

采用5点法对珠江广州河段白鹅潭水域进行垂线采样，并采取表层沉积物的界面水。水样采用GF／F玻璃滤膜过滤分离出颗粒相和溶解相，据美国EPA标准对有机氯农药进行定量分析，结果显示有机氯农药浓度范围是23．89-61．69ng／L；据有机氯农药浓度的垂向分布特征、颗粒相为主要输运方式的DDTs的中下层高浓度跃层的形成、以及有机氯农药在颗粒相和溶解相浓度分布和分配系数表明，水柱上层和下层水体的有机氯农药的输入方式有较大的差异，结合主成分分析结果，在流速增加的动力条件下，表层沉积物存在二次污染的风险。

基于VOF方法的数值波浪水槽以及造波、消波方法研究

该文基于不可压缩黏性流体的N-S方程和VOF方法,利用CFD商业软件FLUENT及其二次开发功能,发展和提出了动边界造波、多孔介质消波等多种数值方法,建立了可有效模拟弱非线性波的数值波浪水槽。同时对现有的几种造波-消波方法进行了详细的分析,综合比较了不同方法的优劣性,指出了本文提出的多孔介质消波法可更有效的吸收波能,给出了造波-消波的最优配置。

浅水方程组合型超紧致差分格式

提出一族组合型超紧致差分格式(CSCD),对CSCD的数值特性作了分析,并同其他中心型差分格式进行比较。从定性角度,得出同阶中心差分格式中,CSCD格式的截断误差系数最小的结论。从定量角度,利用Fou-rier分析方法分析了CSCD格式的分辨率,并同其他中心型差分格式比较,得出CSCD格式有较高的分辨率的结论。把10阶CSCD格式应用于KdV-Burgers方程和浅水方程的数值模拟,给出两个应用算例。数值实验表明CSCD格式不仅有理论上的高精度,而且有良好的稳定性和收敛性。

黄茅海波-流共同作用下的三维悬沙数值模拟

针对黄茅海河口区波流相互作用显著、三维空间结构明显及泥沙运动复杂等特点,联合第3代海浪模式SWAN,建立了波流共同作用下的三维悬沙数学模型。在水流计算中,考虑了波浪产生的辐射应力影响,波浪依赖的表面风应力影响及波浪影响下的底部剪切应力,并采用k-kl紊流闭合模型提供垂向涡粘系数和垂向扩散系数。悬沙扩散方程中的源函数利用切应力法确定,泥沙沉降速度考虑絮凝作用,从而提高黄茅海悬沙场数值模拟精度。通过含沙量实测资料验证,模拟值与实测值符合较好。在模型验证的基础上,讨论了不考虑波浪与考虑波浪两种情况下黄茅海的悬沙分布特征,为工程实际研究提供了依据。

多孔介质中盐指现象的数值模拟

运用基于杂交网格的高精度数值方法研究了多孔介质中的盐指现象.该算法将基于边界拟合坐标下的高精度有限差分法和高精度的泊松方程快速求解器有效地结合在一起,从而达到提高整体的计算精度、计算效率和稳定性的目的.通过比较不同孔隙率的多孔介质对盐指对流的传热传质效应的影响,发现在标准孔隙率较低的多孔介质中,盐度扩散的速度明显比热扩散的速度快,盐指很快触及上下壁面,使得上下层的盐度梯度迅速减小,这是与非多孔介质具有明显差异之处.

稠密颗粒物质系统鼓泡现象的微观结构研究

通过重新整理气相控制方程,实现了基于非结构化网格的离散颗粒与连续流体的非线性耦合求解方法.应用该求解方法模拟计算了二维气固脉冲流化床(pulsed fluidized bed,PFB)单个鼓泡过程,数值计算结果与实验结果相符合.通过剖析两种典型床宽PFB的气固两相微观结构,观察到颗粒起动瞬间力链断裂"解锁"现象和系统压降脉冲现象,发现床内气体的流动是一个由双主涡到多涡共存再到双次涡的发展过程,颗粒的运动呈现三种形态,即抬升,沿鼓泡边界下滑和角落内"滞缓"运动.