立波作用下的底泥起动

在介绍立波作用下底泥起动特点的基础上，将上层水体作为粘性流体、底泥作为粘弹性体、推导了立波作用下泥床面剪应力的表达式。并根据试验结果，给出了立波作用下底泥起动时的床面剪应力和底泥流变参数的关系。     

波流作用下底泥的响应

本文建立了波浪、水流与淤泥质底床三者相互作用的理论模型。在此基础上，用数值方法求得了波浪，水流与淤泥质海床三者相互作用系统的色散关系，研究了波流共同作用下底泥的响应特征，包括速度场、压力场、界面波高和相位差，讨论了度泥响应的“共振”现象，并对影响应特征的因素进了全面分析。     

波浪作用下沙纹床面上底部剪应力的实验研究

在沙质床面上传播的波浪当其强度超过一定条件时,将使沙质床面的形态发生变化而形成沙纹床面,沙纹床面上的底部剪应力与平床面上的底部剪应力有不同的形成机理。而沙纹床面上底部剪应力的研究是波浪沿程衰减和输沙研究的基础。本研究成功地实测了沙纹床面上的底面剪应力,并根据实验成果给出了沙纹床面底部摩阻系数和剪应力的计算公式。     

破碎波作用下床面形态研究及泥沙受力分析

破碎带水体强烈紊动对床面形态影响甚大,基于波浪水槽试验对沙质斜坡上破碎带床面形态以及泥沙受力进行研究。分析床面形态发现,同一断面处沙纹沙坝的形态与波浪形态基本一致,波高和周期决定沙纹沙坝的尺寸,波高越大,沙纹沙坝越高;周期越长,沙纹沙坝越长。通过对波浪破碎区的近底流速及砂床内孔隙水压力进行测量,将计算得到的表层上举力与超静孔隙水压力进行对比分析,发现其上举力与床面超静孔隙水压力大小相同。同时观察波浪破碎带床面高程,进一步研究上举力与超静孔隙水压力与床面高程的关系,发现表层上举力随着床面高程增加而变大,随着床面高程的降低而减小,而超静孔隙水压力与床面高程之间的关系则相反。     

水动力作用下太湖底泥的再悬浮通量

对太湖梅梁湾水体开展了两次野外实验,利用沉积物捕获器收集沉积物,研究了太湖悬浮物的沉降特征,计算了悬浮物的沉降通量和再悬浮通量,并建立了其与风速的关系。结果表明：太湖无机颗粒沉降是悬浮物沉降的主要形式。太湖平均风速在8m/s以内时,总悬浮物、有机物颗粒和无机物颗粒的沉降通量和再悬浮通量均呈现随风速增大而增大的特性,风速大小直接影响悬浮物在垂向的分布及垂向的沉降通量分布,并且相关性较好。该结论说明Gansith公式法适合于计算太湖再悬浮通量。     

静水中长鳍扭波推进的水动力数值研究

长鳍扭波推进是一种典型的鱼类游动方式,具有高效、低噪、机动灵活等一系列优点。该文以"尼罗河魔鬼"鱼为仿生研究对象,采用弹性光顺法和局部网格重划法的动网格技术对大摆幅的长鳍扭波推进运动流场进行了数值计算研究,鳍条最大摆幅高达85°,对长鳍扭波推进在系泊状态下的水动力进行了研究,并与试验结果进行了比较验证。数值分析了鳍面压力分布及其随相位的变化,以及与推力产生的关联,并分析了长鳍扭波推力随扭波频率的变化,研究表明,系泊状态下,推力系数不随频率而改变。     

波涌沟灌的水流推进特性

本文根据大田灌水试验，对清水及浑水波涌沟灌的水流推进特性进行了论述，并对拟合水流推进过程的数学表达式进行了讨论。     

风成深水推进波对孤立垂直圆柱体的波浪荷载

对风成深水推进波和水中孤立垂直圆柱体情况,根据水力学基础理论和波浪理论,应用理论力学方法推求,得到波浪荷载计算式。     

断波作用下块体失稳探讨

对现有的块体在水流作用下失稳的表达式进行评述,介绍了断波的形成条件,根据断波作用下块体的受力条件,推导了断波作用下块体失稳的公式,此公式与现有公式相比,多出了与波高有关的一项,表明有断波作用下的块体与无断波作用的块体相比更易失稳。如果断波波高较大,使得作用在块体上的水压力差占主导作用时,块体的失稳粒径与断波波高成正比。     

随机波浪作用下底部层流边界层剪应力谱的研究

本文在随机波浪底部剪应力的研究中引入了波浪谱的概念。根据浅水波的特点，将波浪谱作为输入谱，通过传递函数确定作为输出谱的随机波浪作用下的底部剪应力谱。本研究中研制了一套底部剪应力测量仪。对于层流边界层得到了底部剪应力谱的理论解，并得到了实验的检验。     

波、流共存时的床面剪切力和泥沙运动

利用边界层理论，导出了床面剪切力，综合摩阻系数，综合速度和综合摩阻速度，建立了波浪，水流共同作用下的泥沙起动和水体挟沙力公式。