钱塘江河口段潮动力对污染物稀释扩散作用探讨

本文采用了平面二维有限元数学模型模拟计算了钱塘江河口段的潮汐和潮流场，并建立了二维水质模型，分别在大、小潮情况下对该地区污染物的稀释扩散进行了计算。在此基础上，分析比较了在潮动力条件不同的大潮和小潮情况下污染物稀释扩散情况，发现在排放口附近区域浓度增量在大潮时较低，体现了大潮较强的稀释能力；在远离排放口的区域在大潮时的浓度增量则较高，说明更多的污染物在大潮时被挟带到了更远的地区，体现了大潮较强的扩散能力。     

椒江河口形态变化对风暴潮位的影响——以9711号台风为例

为了探究河口形态变化对天文潮和风暴潮的影响,应用二维水动力模型对椒江河口的风暴潮进行模拟。模型重现了9711号台风引起的风暴潮,并利用实测和预报资料对风场、天文潮位、风暴潮位进行了验证。基于围垦规划的思路,从北岸延伸、南岸延伸、两岸同时延伸和河口收窄四种河口形态变化的角度出发,设置了四组试验方案,分别建立天文潮和风暴潮模型。结果表明,河口形态不同方式的改变对天文高潮位、风暴高潮位和风暴增水有着不同形式和程度的影响,对比分析前后方案的流场可以初步探究其变化的原因。本文成果有助于认识河口形态对河口动力的影响,为海洋防灾减灾提供参考。     

离岸式振荡水柱波能装置的理论及数值研究

基于势流理论, 利用匹配特征函数展开法,求解微幅波与离岸式振荡水柱（OWC）波能转换装置相互作用的边界值问题. 借助FLUENT软件及其用户自定义函数（UDF）,建立二维完全非线性波-OWC装置数值模型. 从理论和数值上分析OWC装置吃水深度、气室宽度以及墙体厚度对波能转换效率的影响,解析解和数值结果吻合较好.依靠数值模型,模拟波高变化对OWC装置工作效率的影响. 研究表明：OWC装置吃水深度的增加会导致高效频率带宽变窄,峰值向低频区移动;墙体厚度的增加会导致高频区波能转换效率下降,但对低频区影响较小;气室宽度的增大会导致高效频率带宽变宽,峰值向低频区移动;波高的增大会导致波能转换效率下降,在共振频率附近尤为明显.     

山溪性强潮河口围垦工程对潮流的影响

本文以山溪性强潮河口——鳌江河口为例，采用平面二维有限元数学模型模拟计算不同水文条件下鳌江口外南岸边滩围垦前后的区域潮波与潮流变化分布。据此，分析了围垦工程对山溪性强潮河口潮流的影响。     

杭州湾-长江口海域岸线变化对杭州湾潮汐特征的影响

基于非结构化网格有限体积海洋模型（FVCOM）,建立杭州湾海域高分辨率三维水动力数值模型,模拟结果与观测数据吻合较好.采用1974年、2005年和2016年代表年份的岸线数据建立模型,研究杭州湾海域长时间、大区域的岸线变化对其水动力特征的影响.结果显示,1974-2016年,杭州湾M2分潮振幅增大的幅度从金山到尖山逐渐增加,M4分潮振幅在尖山附近增加最大;潮能通量在金山到澉浦之间减小最大;尖山断面和杭州湾口涨潮占优趋势增加,乍浦断面和金山断面之间涨潮占优趋势减弱.岸线缩窄通过影响浅化效应和底部耗散项,影响杭州湾分潮振幅、相位及潮汐不对称等潮汐特征.     

基于不同初始流速和推力系数的水平轴海流机尾流效应的实验研究

为了优化水平轴海流机组布局,提高海流能整体效率,针对水平轴海流机尾流的变化规律进行水槽实验.通过改变初始流速和推力系数,测量流速过程数据,对水平轴海流机尾流效应进行分析.实验结果表明：沿水流方向初始流速越大,下游尾流流速的收敛值越大,推力系数对尾流的影响集中在5d（d为发电机转子直径）距离内,在15d以后不同推力系数的尾流速度都趋于稳定,而且收敛值与推力系数无关;垂直水流方向初始流速越大,尾流效应范围越大,推力系数对尾流效应的影响集中在4d距离内.     

大型海洋倾倒区悬浮物迁移扩散的数值模拟

以温州港进港航道疏浚工程的某大型海洋倾倒区为例,在验证良好的区域二维潮流数学模型的基础上,结合均匀分布函数设置的随机模型建立悬浮物迁移扩散模型,模拟该倾倒区附近海域在单船抛卸工况下产生的悬浮物质量浓度增量分布变化过程,得到周围海域悬浮物最大质量浓度增量分布情况.通过与相同情况下采用固定点源设置的模型计算结果进行比较,讨论对大型倾倒区采用随机点源设置的合理性及必要性.探讨随机点源设置与倾倒区尺度的关系,认为在瓯江口以外海域,对面积>1 km2的倾倒区作业期间悬浮物迁移扩散进行数值模拟,有必要采用随机点源设置.     

悬沙矿物组分对盐度测量的影响

选用石英砂、高岭土及两者的混合物模拟悬沙矿物,利用温盐深剖面仪CTD75M测定不同初始盐度和悬沙浓度下的水体盐度. 试验结果表明,测量盐度随初始盐度的减小、悬沙浓度的增大以及矿物组分密度的减小而减小. 运用有效介质渗透模型和Maxwell电导率模型分析含沙盐水的电导率;试验数据与电导率理论公式拟合良好,显示悬沙所占体积是影响相对电导率的主要因素. 对已有文献的试验数据进行分析,结果表明：基于悬沙浓度的经验盐度修正公式在悬沙密度不同的沿海海域并不适用,具有区域局限性. 为此提出基于悬沙体积分数的理论盐度修正公式,提高公式的适用范围.