三层流体模型的非线性波演化方程

本文在浅水波假定下，采用垂直向平均方法导出了三层流体模型的推广的Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程；同时也给出了三层流体模型基于Ａｉｒｙ理论的很长的长波方程，线性化波动方程以及单向传播波的ＫｄＶ方程，这些方程在退化精形可化为二层，单层流体模型的相应方程。     

波浪在水流作用下的变形

本文通过实验研究，分别观测了规则、波单向不规则波和多向不规则波在不同流速条件下的情况，同进利用静水中的实测波浪资料通过理论计算，分析了在水流中的波浪，并将计算值与实测值做了对比。比较表明，当波浪主方向与水流、法线方向的夹角不过大时，计算与实验吻合较好，表明所推荐的理论方法是可行的。     

二维水波数学模型的实验验证

为了验证基于缓坡方程的波浪折射和绕射综合问题的数学模型，在波浪水池中，对缓坡地形上的双突堤在规则波，单向不规则波和多向不规则波作用下的折射，绕射综合影响进行了实验研究，并将实验得到的结果和数值计算结果进行了比较。     

江河风浪计算中的一些问题

讨论了江河堤防设计中波浪要素计算的一些问题，如计算风速选取，风区长度确定，波高统计分布等。基于实测风浪资料验证分析后认为：目前常用的计算方法，用于计算风向大致垂直于水流方向时是可行的；但当计算风向与水流方向大致平行时，计算结果误差甚大。     

瞬间全溃溃坝波的传播、反射和绕射的数值模拟

将二维浅水方程解耦并进行空间差分分裂,应用通量限制的组合型ＴＶＤ格式,分别求解分裂后的一维双曲型方程组,针对瞬间全溃情况下溃坝波的运动问题,对溃坝波的传播、反射和绕射进行数值模似,揭示出溃坝波复杂的运动特性,为溃坝灾害性分析和防灾减提供科学依据。     

NUMERICAL SIMULATIONS OF NONLINEAR WAVES OVERTOPPING AN OBSTRUCTION

1.　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗａｖｅｓｏｖｅｒｔｏｐｐｉｎｇｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｓｏｆｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｏｆｆｓｈｏｒｅ,ｈｙｄｒａｕｌｉｃａｎｄｃｏａｓｔａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ.Ｔｈｅｓ...     

河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型

根据河口“波浪掀沙,潮流输沙”的泥沙运动机制,引入“波浪幅射应力”反应波浪对水体和泥沙的驱动力．考虑波浪对底部泥沙作用力、波浪对水流挟沙能力的影响及风场对水流和泥沙运动的影响．同时考虑泥沙粒径大小、水体含盐度、含沙量及水流紊动程度等因素对絮凝沉速的影响．用ＡＤＩ算法求解沿水深平均方程,破开算子法解悬移质不平衡输沙方程及河床变形方程,引入通度概念处理岸滩不规则边界,建立河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型．通过实测资料及卫星摇感图像对所建数学模型进行检验,表明它可以较好地预测河口泥沙的运动     

随机波浪边界层的数值模拟与分析

该文基于雷诺平均的Navier-Stokes方程和k-ω两方程紊流模型建立了随机波浪边界层数学模型,模拟了粗糙底床上方的随机波浪边界层流速、床面剪切应力和紊动能量分布,计算结果与实测数据吻合良好。探讨了随机波浪边界层水动力特性,发现随机波浪时间序列中各个子波的紊动能量近似随该子波均方根自由振荡速度平方的增大而线性增大,但各个子波的紊动能量还受到上一个子波紊动能量传递的影响,体现了随机波浪与规则波浪的区别。整个随机波浪时间序列的有效摩阻系数和单个子波的摩阻系数均与前人实验数据和经验公式较为一致。     

三层模式中背风波存在条件的理论分析

本文针对边界层附近为弱稳定层结或不稳定层结下的背风波,建立了一个三层理论模式,其三层Seorer参数在中层最大、高层次之、下层最小。分两种情况对该类型背风波的存在的条件作了分析,结果表明,在第一种情况下三层背风波的存在条件与二层模式相同,而第二种情况下其存在条件则是二层模式不能描述的。三层模式背风波的存在条件要比两层模式宽松。并用二个例子对这二种情况下的条件进行了检验。     

BOUSSINESQ MODELLING OF NEARSHORE WAVES UNDER BODY FITTED COORDINATE

A set of nonlinear Boussinesq equations with fully nonlinearity property is solved numerically in generalized coordinates,to develop a Boussinesq-type wave model in dealing with irregular computation boundaries in complex nearshore regions and to facilitate the grid refinements in simulations.The governing equations expressed in contravariant components of velocity vectors under curvilinear coordinates are derived and a high order finite difference scheme on a staggered grid is employed for the numerical implementation.The developed model is used to simulate nearshore wave propagations under curvilinear coordinates,the numerical results are compared against analytical or experimental data with a good agreement.