基于Roe格式的不规则地形上浅水模拟

为准确求解不规则地形上的浅水方程,建立了一种基于Roe格式的黎曼近似解的具有二阶时间空间精度的和谐离散格式.守恒变量采用加入坡度限制的MUSCL(monotonic upstream-centred scheme for conservation laws)格式进行重构.为保证格式和谐性,引入水面梯度法并基于静水条件构造了底坡项的离散格式:河床梯度采用中心差分格式,而水深则为计算单元附近4个重构水深的平均值.将上述重新调整过的Roe-MUSCL格式运用于3个不规则地形上的水流算例,计算结果均比较理想.     

中线穿黄隧洞工程洪水期对河段流态的影响计算分析

利用建立的平面二维非恒定水流数学模型，在上游来流为校核洪水，即千年一遇的洪水情况下，就南水北调中线两条初步拟定的线路的穿黄隧洞工程方案对穿黄河段水流流态的影响进行计算，并分析比较。计算结果表明，在该来流情况下，穿黄隧洞工程对河段水流流态的影响不大。     

长江中下游洪水位变化与河床冲淤

依据大量的实测资料，分析了长江中下游近50年来的洪水位变化与河床冲淤变化，发现部分水文断面洪水位抬升明显、高洪水位持续时间加长的现象，与河段河床演变及河道形态变化密切相关．为长江中下游洪水抬升机理分析提供了重要的依据。     

均匀切变水流对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响研究

黏性细颗粒泥沙的絮凝是河流动力学中一个重要且尚未完善的研究课题。本文以分形聚集生长理论为基础,考虑了絮团破碎、泥沙浓度等因素的影响,使用三维无网格方法,在MATLAB平台上通过模拟泥沙颗粒和絮团在布朗运动、重力沉降和均匀切变水流作用下的碰撞黏结过程,研究了水流剪切作用对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响。研究结果表明：水流作用可提高颗粒之间的碰撞几率,促进絮凝,但高水流剪切力作用下絮团破碎现象明显,因此,水流速度梯度的大小对细颗粒泥沙的絮凝有一定的影响,即絮凝速度及絮团平均粒径随水流流速梯度的增大呈先增后减的规律;均匀切变水流作用下,絮团粒径分布均匀化,絮团在垂直水流方向上发育较好且分形维数较大。本文研究成果是进一步研究天然河道中黏性细颗粒泥沙絮凝机理的成功尝试。     

建桥对长江中下游不同特性河段的水流运动影响

基于边界拟合良好的曲线网格上建立的平面二维水流运动数学模型,以长江中下游不同河段为例,针对不同特性河段,系统地分析了桥梁建筑物对于河道洪水位、流速等要素的影响程度及其变化规律.研究结果表明,河道流量越大、洪水位越高、不同桥型桥墩阻水率越大,建桥后河道壅水值、壅水范围以及流速变化值、变化范围也越大;相同流量及相同桥墩阻水率情况下,河道水面纵比降越大,建桥后桥墩附近壅水及流速变化最大值越大,但壅水及流速变化影响范围却相对较小.研究成果可为工程初步选址以及设计提供技术参考.     

冲刷过程中岸坡条件对塌岸淤床交互作用影响的试验研究

在弯道水槽中开展系列试验,研究不同的岸坡条件对岸坡稳定性以及崩塌体与河床交换作用所产生的影响。试验成果表明：岸坡崩塌及崩塌体的分解输移与近岸水流的紊动能关系密切。水流冲刷过程中岸坡破坏是水流淘刷岸坡坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移的反复循环过程。无论岸坡是黏性土组成还是非黏性土组成,坡脚附近河床并没有与崩塌土体发生掺混。在岸坡形态、河床组成及水力条件相同的情况下,黏性岸坡坡脚处河床冲刷量明显大于非黏性岸坡坡脚处河床冲刷量;黏性岸坡崩塌量小于非黏性岸坡崩塌量。在岸坡材料相近、河床组成及水力条件相同的情况下,较陡岸坡经水流淘刷后更易失稳,岸坡冲刷坍塌量及崩塌物质在河床上的淤积量明显大于较缓岸坡情况。     

剖面二维水沙数学模型及其初步应用

本文运用SIMPLE算法,考虑自由表面情况,建立了剖面二维水流泥沙数学模型.文中系统地介绍了自由水面网格自动调整、SIMPLE算法在剖面二维水沙运动模拟方面的应用等关键技术,提出了相应的水沙近底边界条件,实现了水流运动的动态显示,并将模型初步应用于小浪底水库坝前剖面水沙运动的模拟.     

城陵矶河段莲花塘断面横向水位落差及其影响因素计算分析

弯道环流形成的城陵矶河段莲花塘断面横向水位落差是防洪中非常关心的问题之一.基于平面二维非恒定流数学模型,用水动力学的方法计算莲花塘断面横向水位落差与长江干流及洞庭湖来流情况的关系,并对计算结果加以分析,表明莲花塘断面横向水位落差主要是由弯道环流作用引起的.     

产教融合信息化服务平台的设计与实现

产教融合把产业与教学密切结合,把学校办成集人才培养、科学研究与科技服务为一体的产业性经营实体,形成学校与企业浑然一体.产教融合信息化服务平台打造专业技术人才库、产教融合信息平台、协同创新与成果转化平台、创新创业平台,为连接产业与教学单位打造一个信息交换的通道.基于该服务平台,能够加强高校与企业的合作互动、促进高校和企业之间的人才交流.该系统采用B/S结构设计,以MySQL为数据开发平台,采用Nodejs作为后端技术开发,前端采用跨平台技术实现,通过开发多个小程序客户端分解平台功能,解决小程序分发包的大小限制导致一个独立的小程序无法实现全部功能的限制.     

珠江三角洲河网地形和径流条件变化对潮动力格局的影响

针对上游建库及航道疏浚等人类干预引发的河床不均匀下切与径流年内分配调整导致珠江三角洲河网内径流、潮汐、河口地形间相互作用随之变化的问题,基于连续小波变换方法,结合实测水文资料与河网一维水动力模型,对比分析了地形与径流变化前后河网潮动力格局的调整,并将一维圣维南方程中的非线性摩擦项分解为径流成分、径潮作用成分、潮汐成分,量化了各成分对于潮动力格局调整的贡献。结果表明：地形与径流变化后,洪季各潮族动力均显著增强,枯季高频潮族动力衰减更迅速,枯季径流量增加对潮汐的调制作用在大部分河道抵消了地形下切造成的潮汐动力增强;河网上游非线性摩擦项中径潮作用成分对于潮动力格局调整的贡献增大,径潮非线性作用增强。