Three-dimensional numerical simulation of obfique wave action on vertical walls

A three-dimensional numerical model based on the potential theory was developed to study the oblique wave action on vertical walls. A source term inside the domain was used to generate incident waves and outgoing waves were dissipated by sponge layers and transmitted by radiation boundaries. The finite difference method was used to solve the governing equations and boundary conditions in the regular transformed domain in σ-coordinate. Satisfactory agreements between the numerical predictions and experimental results of wave force were obtained. It is concluded that the maximum wave force acting on the vertical walls is induced by the obliquely incident waves rather than the normally incident waves.     

3D Numerical Simulation of Overbank Flow in Non-Orthogonal Curvilinear Coordinates

1.Introduction Riverflowsinacompoundchannelofteninundatetheadjacentplainsathighdischarges.This generatesacomplicatedflowstructurebetweenthemainchannelflowandthefloodplainflow.In straightchannels,thevelocitydifferencebetweentheflowinthemainchannelandthatontheflood plainisoneofthemostdistinctivecharacteristics.Thisintroducesseveralphysicalandphenomenologi calfeaturesaroundthejunctionbetweenthemainchannelandthefloodplain,namely,theformation ofahighhorizontalshearlayerandstreamwiseandverticalvorti…     

乐清湾的动力沉积过程

主要采用二维潮波、泥沙输运途径的数值模拟，定量地展示了泥沙在乐清湾内的输运途径和沉降过程。模拟结果表明，乐清湾大致以10m等深线为界，其东部的涨潮流主要来自玉环岛与横趾山之间的深槽；水流在一周日内的轨迹为一宽约1km的狭带；此流态有利于泥沙向南的净输运，从面明利于此海域深水航道的维持。10m等深线以西水流轨迹为一较宽的带状结构，有利于泥沙向西、西北的净输运。华歧潮滩附近水流运动轨迹得于泥沙向北、向西的净输运，从而有利于华歧潮滩的发育。本文还定性讨论了楚门潮滩特征的成因,主要是漩门口堵截前丰富的湾外泥沙以及驻波型潮波与漏斗状地形。     

任意截面大尺度垂直柱体的波浪力和水动作用力

许多海洋工程结构物和水工结构物,如海上贮油罐、各种支墩等,具有等截面柱状体外形,或在足够精确的工程近似意义上可视为这类柱体。它们的下端固置于水底,上端穿透水面,它们的波浪载荷是设计中的一个重要考虑因素;在许多场合,它们与周围流体的耦联振动也是相当重要的。对大尺度结构物而言,我们可在势流理论的范围内求解这一问题。通用的三维源汇分布法无疑是适用的,但对这类特殊的结构形式显得极不经济。     

多维联合概率理论对三峡工程设计洪水的计算

首次将多维联合概率理论应用到三峡大坝设计洪水的风险分析,并用随机模拟方法(ISPUD)对四维联合概率分布进行了求解,得出在长江上游干流及主要支流来水量出现的不同组合和最不利组合情况下,相应三峡大坝不同联合重现期的设计洪水。可用于三峡工程的风险分析及防洪调度。     

闽江口水动力和污染扩散数值模拟

本文建立了闽江口二维水动力、污染扩散数值模型，模型采用ＡＤＩ双向隐式求解。在水动力模拟中，对岸界的丁坝有用线性边界进行拟合，并考虑到河口区侧向摩擦作用；在污染扩散模拟中，用动态拟合的方法对浓度水边界进行了较为合理的改进。计算结果表明，本模型是成功的。     

浅述多元数据处理的一种简化拟合形式及算法剖析

在实际工程试验与研究中 ,多元数据处理经常遇到 ,根据 Weierstrass定理 ,采用多项式拟合是一种常见的数据处理方法。对于多元多项式的系数求解问题 ,可以归结为超定方程组的求解问题。该文以超定方程组的 SVD求解算法为核心 ,阐述了在工程实际中关于多元数据处理的一种应用方法 ,并尝试给出多元多项式拟合的一种简化方法     

渤、黄、东海内潮的数值模拟

在全球的海洋中,中国东海和临近海域是最显著的内潮生成地之一。本文采用NODC(Levitus) World Ocean Atlas 1998提供的季平均温、盐资料,计算海水的密度,并计算垂向密度梯度的最大值点,得到一个较符合海水实际的密度分层。使用三维非线性数值模型(将海洋分为2层)研究了潮汐(M2,S2,K1,O1分潮)作用下渤黄东海的内潮,揭示了整个海区内潮起伏的空间分布,结果发现大振幅的波动均发生在台湾东北(冲绳海槽)海域和中国近海地形突变之处,其中前者更显著。对于各分潮模拟得到的表面潮与TOPEX/Poseidon高度计资料基本一致。研究结果表明上层海水的深度和厚度的梯度对内潮有一定的影响;冬季分布区域比夏季小,强度比夏季大。     

波浪掀沙、潮流输沙的数值模拟

在淤泥质海岸上,促使岸滩演变的基本动力过程是波浪掀沙、潮流输沙.它与岸滩演变、港口回淤、航道淤积、闸下淤积等许多问题有关.本文重点介绍波浪掀沙、潮流输沙及海底演变过程,论述其数值模拟的数学理论即各种动力因素的控制方程及地形演变方程,论述波浪掀沙、潮流输沙的物理过程.通过理论分析与实践验证,并确定模拟演变过程的几个重要参数,如潮流底部剪切应力、波浪潮流共同作用下的底部剪切应力、风对水面的剪切应力以及波浪剩余动量流等,为正确的模拟提供了可靠的依据.文章通过应用实例说明此模拟是正确的,可应用于该领域内的各种复杂问题.