坡面雨滴溅蚀坡长及坡面流输沙能力的探讨

通过对坡面雨滴溅蚀过程的分析，提出了雨滴溅蚀有效坡段的概念．在坡面流近似为运动波的条件下，利用Govindaraju．et．al．提出的坡面流分离变量形式，导出了坡面流的微分基本方程及其近似解．最后利用有效坡段和坡面流近似解，讨论了B．T．Guy坡面流输沙能力公式的应用范围．本文的研究，对了解坡面流输沙能力qs（x，t）的变化规律有重要意义．     

森林对坡面流的影响研究

采用运动波方程 ,用矩阵理论推导出坡面流的一般方程 ,结合森林生态系统的功能 ,分析了坡面流的局部损失和总阻力 ,为研究森林控制非点源污染输移提供了理论依据。     

森林对坡面流的影响研究

采用运动波方程,用矩阵理论推导出坡面流的一般方程,结合森林生态系统的功能,分析了坡面流的局部损失和总阻力,为研究森林控制非点源污染输移提供了理论依据.     

西南陡坡山区坡面产流输沙动力学特性

利用运动波理论近似模拟陡坡山区坡面流,导出其坡面流基本方程,根据净雨历时与汇流平衡时间的关系,得到了不同净雨历时的坡面流近似解。假定在恒定雨强条件下,根据坡面汇流理论,提出了坡面雨滴溅蚀有效坡段概念,分析坡面流输沙受雨滴溅蚀作用和径流冲刷作用的主次关系,确定了Guy坡面流输沙能力公式的应用范围。     

波涌灌地面水流运动的零惯量模型及数值计算

本文利用地面水流运动的零惯量模型，对波涌灌水流运动的全过程进行了数学模拟，利用一阶隐式差分公式求解零惯量水流运动方程，得出了进水和退水距离与时间的变化关系曲线，与大田实测波涌灌资料进行了对比，一致性较好。     

地表条件对坡面产流的影响

本文将复杂地表条件对坡面流运动的影响概化为阻力的变化，运用运动波理论和修正的Green-Ampt入渗模型，建立了能够反映地表条件影响的坡面降雨入渗产流模型，数值结果与实验符合较好，运用该模型分析了植被、地形、坡长、坡度等地表条件对坡面产流过程的影响。     

城市雨水管网非线性运动波法模拟技术

本文根据非线性运动波法理论,介绍了四点非中心隐式有限差分格式模拟城市雨水管网的技术.模拟计算结果与实测数据非常接近.     

国内坡面流研究现状

简要介绍了坡面流水流流态、平均流速、水深以及阻力系数等水动力学特性及坡面流运动规律研究现状 ;进而对坡面流运动方程近几十年来的发展及其近似解解法进行了评述。在介绍坡面流运动规律和水力特性的同时 ,还对影响坡面流特性的雨滴的研究进行了评述 ,首先介绍了雨滴的大小、形状、分布和雨速等物理特性 ,然后探讨了雨滴滴溅对坡面流水流扰动的作用。     

用人工神经网络反演扩散波方程

本文通过对人工神经网络与传统扩散波洪水演算方法的一致性研究，提出利用神经网络反演线性扩散波模型的方法，探索从一种新的角度研究洪水波运动传播特性的途径。本文利用断面实测洪水流量资料，应用神经网络对其进行训练，根据网络连接权值辨识扩散波方程的参数，并依据扩散波差分方程预测河道下游断面的流量过程。应用实例表明该方法的模拟精度满足要求，模拟效果良好。说明采用神经网络方法辨识出的扩散波模型能较好地描述洪水波的运动规律，而且，这将极大地扩展人们研究洪水波传播规律的手段和方法。     

单坡坡面流解析解及其数值验证

坡面流是流域产汇流中的基本问题。选取了坡面流中经典的单坡坡面流问题,利用特征线法对运动波方程求解得到其解析解,并利用一维圣维南方程组对该解析解适用范围进行初步讨论,最后利用改进的浅水模型对该解析解进行了数值验证。对于更好地了解单坡坡面流整个物理过程有一定参考意义,并提供了一套可用于新开发浅水模型验证的解析解算例。     

双色波数值模拟的造波方法研究

为了使数值波浪水槽模型能够精确简便地代替物理模型,并为港口海洋工程及内河工程提供重要的数据支持,基于不可压缩黏性流体的N-S方程和VOF方法,运用软件FLUENT建立数值水槽。通过对软件的二次开发,进行推波板造波方法的波浪数值模拟。将物理模型实验中的Sch?ffer二阶造波理论运用于波浪数值模拟,实现基于二阶推波板造波法的双频波数值模拟。在此造波基础上,开创性地模拟出变化地形下波浪的相互作用,体现出其非线性作用。研究结果显示:(1)将各工况得出数据分别与理论值和实验值进行对比验证,表明所用方法有较好的精确性;(2)通过双色波相互作用后的频域分析得出其适用范围为0.1h/L0.5。推波板造波法模拟的数值波浪有着较好的非线性和精确性,可以在一定条件下代替物理实验。     

缓坡方程的有限分析数值模式

基于时间关联的双曲型缓坡方程,采用九点有限分析法,建立近岸波浪传播变形的数值模式,在对时间关联的双曲型缓坡方程数值离散时,空间导数采用九点有限分析法,时间导数仍采用有限差分法,再采用质量集中方法得到本文的数值模式。为了验证本模式的数值精度和有效性,分别对Berkhoff(1972)实验和突堤地形进行数值模拟,结果表明本模式的模拟值与物理模型试验值、解析解及有限差分模式的模拟值吻合良好,表明本模式可以对近岸波浪传播过程中折射、绕射、反射、浅水变形、波浪破碎和弱非线性等因素的影响进行较好的预测。     

ANALYTICAL STUDY OF WAVE MAKING IN A FLUME WITH A PARTIALLY REFLECTING END-WALL

Based on the eigenfunction expansion technique, the wave generation by a piston wave maker in a wave flume with a partially reflecting end-wall is studied. The corresponding velocity potential and wave elevation in the flume are obtained. The present analytical solution is verified by the numerical results obtained from a time-domain higher-order boundary element method in a closed flume. Numerical experiments are further carried out to study the difference between the partial/full reflection boundary and the transmission boundary and the effects of the reflection coefficient and the motion period of the wave maker on the wave height. Meanwhile, the natural frequency of the wave flume can be obtained from the analytical expression. The resonance occurs when the motion frequency is equal to the natural frequency. Even the partial reflection of the end-wall in the wave flume experiments has a great influence on the wave height, therefore, inaccurate measurements would be resulted in long-time simulations, especially when the wave frequency approaches the wave flume natural frequency. The present study can serve as a guidance for the physical experiment in wave flumes.     

An analysis of dam-break flow on slope

The one-dimensional steep slope shallow water equations are used to model the dam-break flow down a uniform slope with arbitrary inclination, and analytical solutions are derived by the hodograph transformation and the Riemann＇s method in terms of evaluated integrals. An implicit analytical solution is obtained to evaluate the spatio-temporal distributions of dam-break flood hydrographs along the slope. For convenience, the solution for representative wave profiles and velocity distributions is shown in charts. Comparing with the Dressler＇s solution and WES experimental data, the analytical solution is seen reasonable.     

Theoretical analysis and experimental study of oxygen transfer under regular and non-breaking waves

The dissolved oxygen concentration is an important index of water quality, and the atmosphere is one of the important sources of the dissolved oxygen. In this paper, the mass conservation law and the d...     

数值水池的一种有效的数值消波方法

本文通过将波高所满足的方程分解成等效的两个x和y方向的一维方程，提出了一种在求解Boussinesq 型方程中进行数值消波的有效方法，在求解方程时采用了一种精度较高的预报校正迭代方法。给出的方法用有实验结果的多向不规则波例子进行了验证。数值结果与实验结果相当吻合。本文的方法解决了波浪仿真中的关键技术：数值消波。     

Wave force on composite bucket foundation of an offshore wind turbine

A new analytical expression for calculating the wave force on a composite bucket foundation is obtained. Based on the diffraction theory, the analytical solution of the wave pressure and the wave force on the composite bucket foundation is accurately derived by assigning reasonable boundary conditions. Experiments for the wave pressure on the bucket foundation with a scale of 1:60 under different wave conditions in the wave flume are designed and conducted. The analytical results agree well with the experimental data, and the theoretical approach can accurately predict the wave force on the large-scale structures. The wave pressure distribution on the composite bucket foundation is presented and the influence of the wave height, the water depth and the wave period on the wave force on the composite bucket foundation is investigated. This study provides a quite accurate method to calculate the wave force on a composite bucket foundation, which gives a good framework for future studies of the wave force on other large-scale structures with complex boundaries.     

非线性波浪绕射问题的数值计算

本文给出非线性波浪绕射问题的计算模型,并用时间步进和边界元法求解。该模型能适用于严重非线性情形,且能满足初始条件和辐射条件。作为对该模型的检验,我们对孤立波绕过穿刺水面的直立圆柱的算例进行了计算,并同Isaacson的解析解、李宝元的差分解进行了比较,结果吻合很好。此外我们还用数值方法同时模拟造波机造波和求该波与直立圆柱的相互作用。结果表明,数值波浪水池能够以尽可能短的暂态过程,模拟波浪与物体的相互作用,提供良好的初始条件。数值波浪水池还能用于任意水深、任意水底形状下的相互作用问题。本文的计算模型和算法具有机时省,计算稳定的优点。     

电磁波层析成像反演射线路径的探讨

在电磁波 CT 测试中,发射、接收探头间的电磁波射线发射点、接收点位置决定反演后成果数据记录点的位置。为了确定电磁波仪发射、接收探头记录点位置,对探头分别进行钢管屏蔽实验,实验表明电磁波仪工作时电磁波能量主要集中在两探头的馈电点及天线末端间近似于平行四边形的区域内,不宜直接地简化为一条直线,将平行四边形区域简化为4条线段进行电磁波层析成像反演计算更符合实际情况。在此基础上,提出对电磁波 CT 数据采取4条射线路径单独反演后,再将4个结果按综合平均的方法进行处理。将此种处理方法应用于武汉地铁岩溶勘察数据处理中,并与目前基于1条射线的反演处理方法进行对比、验证。对比剖面反演数据结果表明,在采用同一反演软件条件下4条射线路径综合反演法精度优于1条射线反演法。     

波浪作用下细颗粒泥沙密实起动试验

通过室内水槽试验，描述了波浪作用下细颗粒泥沙的起动现象。在规则波作用下，天然沙和轻质模型沙的起动试验资料表明，天然沙的干重度随淤积历时的增长而增大，且起动时的波高和起动流速随泥沙干重度的增大而增加。电木粉的干重度对起动时的波高和起动流速影响很小。