风成沙纹形成过程模拟与形态分析

通过简单的跃移模型、蠕移模型和稳定模型对风成沙纹的形成过程进行了二维数值模拟研究。模拟结果表明沙纹波长和波高与床面蠕移沙粒的移动距离成正比，沙纹的波高随着床面的冲击密度的增加而增大，沙纹的稳定形态与蠕移距离大小有关。     

风成沙纹的波高控制机理

采用数值模拟的方法研究了风成沙纹的波高控制机理，并与风洞实验测量结果进行了对比。在数值模拟的蠕移模型中考虑了空气动力控制因子对沙粒蠕移距离的影响。结果表明，随着空气动力控制因子数值的增大，沙纹波高和波长都先增大后减小；在特定的空气动力控制因子数值条件下，数值模拟结果可与风洞实验结果相比较，其吻合程度较好。     

非沙质河流平面二维流场冲刷模拟方法的研究

对溢洪道下游破碎基岩为主的非沙质河流冲刷进行了平面二维数值模拟计算方法的探讨。对破碎基岩为主的河床，缺乏准确表征床面稳定条件的控制方程，一般常规计算方法无法确定床面冲淤变化。利用河床勘测资料和模型实测试验数据，可以通过对表征河道床面稳定的抗冲特性分析，确定这类河道床面抗冲系数的平面分布。运用平面二维水动力学模型与河床辅助控制方程，得到了床面稳定时的河道平面冲刷分布。     

黄河下游游荡型河段洪水演进与河床变形过程的数值模拟

黄河下游游荡型河段的河床变形过程相当复杂，横向变形尤为突出，现有水沙数学模型一般仅能模拟河床纵向冲淤，不能模拟滩岸横向冲刷与崩塌，本文将平面二维水沙数学模型与粘性河岸冲刷的力学模型相结合，建立河床变形的平面二维混合模型。然后以黄河下游花园口至夹河滩的游荡型河段为例，采用该混合模型，首次较为全面地模拟了1982年汛期的洪水演进与河床变形过程。沿程最高水位、出口断面流量过程等计算值与实测值符合较好。计算结果还表现为大水时主槽冲刷，滩地淤积；小水时主槽淤积，滩地崩塌。该计算结果与游荡型河段的年内冲淤变化规律一致。     

渤海及辽河口湿地海域风暴潮过程的数值模拟研究

近岸潮间带湿地分布有盐沼植物,这些植被具有衰减波能、减少潮汐和波浪对岸线及岸堤的侵蚀程度,以及有效降低海洋灾害损失等重要作用。基于非结构三角形网格,该文采用有限体积法建立了深度平均二维浅水数值模型,应用Roe格式求解界面通量,并引进干湿边界技术处理风暴潮和涨潮落潮等引起的复杂动态边界问题。在动量方程的源项中加入植物拖曳力来表达植被对水流的阻碍作用,首先对孤立波和长周期波在斜坡海岸的传播进行了分析和验证;其次采用Jelesniansca 65台风模型计算9711号台风"温妮"过境期间北黄海及渤海海域的风场和气压场的变化过程,进而数值探究了9711号台风对研究海域水位和流场结构的影响;最后讨论了9711号台风"温妮"期间辽河口红海滩湿地水域风暴潮的陆地入侵和增减水特征。