波流环境中射流的大涡数值模拟     

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2014,(2)

采用大涡模拟方法(LES)对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的"水团"现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   

上海沿海风暴潮历史特征分析          下载免费PDF全文

陈升  甘敏  孙丽  谢冬梅  陈永平 《海洋学研究》2021,39(4):101-108

基于中国气象局台风最佳路径数据集和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)风场再分析资料,遴选出1979—2019年影响上海的241场历史台风事件。采用ADCIRC风暴潮模型对241场历史台风所引起的风暴潮过程进行了模拟,计算得到了上海沿海历史风暴增水数据集,由此对上海沿海代表站点的历史风暴增水进行了特征分析。结果表明,崇西闸、堡镇、吴淞口、高桥、芦潮港、金山嘴、洋山港站和绿华山等8个代表站历史最大增水在1.38~2.58 m之间,各站最大增水小于1 m的累积频率均超过0.9。尽管各站最大增水时间序列未通过Mann Kendall趋势性检验,但吴淞口站的年最高水位却呈现出显著的增加趋势,这可能与上游径流、天文潮、风暴潮和海平面变化等因素的综合影响有关。  相似文献   

河口海岸二维悬沙数学模型挟沙力公式修正及应用     

殷亚明  张金善  宋志尧 《海洋工程》2011,29(1)

在河口海岸二维悬沙数学模型中,半潮或全潮平均的潮流挟沙能力并不能完全反映其逐时的实际情况,为此进行了分析研究。研究结果表明:1)应用半潮或全潮平均的潮流挟沙力公式进行悬沙数值模拟时,应引入一个修正系数;2)该修正系数与公式中的指数成反比,与相对水深成正比,且与相位角也存在一定联系;3)该修正系数理论正确、实用方便、验证成果良好,实例计算表明能够较好地复演天然悬沙场分布。  相似文献   

预估偏差法集合化台风路径概率预报     

刘莹  潘毅  陈永平  袁杰颖 《海洋预报》2019,36(3)

基于2012—2016年发生在西北太平洋我国24 h警戒线内的所有台风资料,在预估偏差台风控制路径预报结果的基础上,统计台风控制路径预报位置与实测位置之间的预报距离误差,得到台风落入概率相对于无量纲预报误差的经验分布公式。进一步的,分偏快、偏慢、偏左、偏右对各偏离方向分别建立偏台风落入概率相对于无量纲预报误差的经验分布公式。使用该方法对2017年全年的台风进行后报,并比较落入概率预报结果与实际落入概率之间的误差,结果证明二者有较好的一致性。  相似文献   

Numerical study of a round buoyant jet under the effect of JONSWAP random waves     

陈永平  李志伟  张长宽  徐振山 《中国海洋工程》2012,26(2):235-250

This paper presents a numerical study on the hydrodynamic behaviours of a round buoyant jet under the effect of JONSWAP random waves. A three-dimensional large eddy simulation (LES) model is developed to simulate the buoyant jet in a stagnant ambient and JONSWAP random waves. By comparison of velocity and concentration fields, it is found that the buoyant jet exhibits faster decay of centerline velocity, wider lateral spreading and larger initial dilution under the wave effect, indicating that wave dynamics improves the jet entrainment and mixing in the near field, and subsequently mitigate the jet impacts in the far field. The effect of buoyancy force on the jet behaviours in the random waves is also numerically investigated. The results show that the wave effect on the jet entrainment and mixing is considerably weakened under the existence of buoyancy force, resulting in a slower decay rate of centerline velocity and a narrower jet width for the jet with initial buoyancy.  相似文献   

华北地区一次中-α尺度强涡旋发展的数值模拟          下载免费PDF全文

朱翠娟  张金善  李兴生 《应用气象学报》1991,2(2):156-163

本文用 PSU/NCAR-MM4三维中尺度模式模拟一次华北地区冷锋越过太行山进入华北平原后,中尺度气旋的发展过程及其三维结构。当锋区移过太行山后可以形成若干个中-α尺度涡旋,当涡旋进入华北平原时,涡旋的低层位于干线前缘的湿中心处,同时由于有低层冷空气的侵入,涡旋处在很强斜压状态中。最大正涡度区位于涡旋前部,强辐合是该中尺度系统涡度加强的重要原因。  相似文献   

NUMERICAL SIMULATION OF TYPHOON WAVE UNDER THE INFLUENCE OF WINNIE （NO. 9711）     

蒋小平  钟中  张金善  陆文锋 《热带气象学报(英文版)》2007,13(2):197-200

In this paper, the wind field provided by a meso-scale atmospheric model is employed. When main physical processes, including wave-current interactions, are considered, the latest version of the third generation wave model SWAN is applied to simulate the typhoon wave generated by Typhoon Winnie. The model results are compared with the TOPEX/POSEIDON and ERS-2 satellite altimeter data and analyzed in details. Then the distribution of wave fields are analyzed, with the results showing that applying SWAN to simulate large-scale domain can also fairly reproduce the observed features of waves and realistically reflect the distribution of typhoon waves.  相似文献   

横流环境下振荡射流初始稀释规律          下载免费PDF全文

徐振山  黄振超  李蒙  陈永平  张长宽 《水科学进展》2022,33(6):1000-1008

横流环境下振荡射流的运动和稀释特性研究对于提高排放工程稀释能力非常重要。利用三维大涡数学模型研究了横流环境下振荡射流的初始稀释规律, 探讨了各参数对射流稀释效果的影响; 通过引入射流特征速度与特征长度并进行量纲分析, 得到了横流环境下振荡射流的断面最小稀释度和可视范围面积经验公式, 并将其与波流环境下非振荡射流的稀释规律进行对比。研究表明: 横流环境下振荡射流下游断面浓度极大值出现在反向对称漩涡(CVP)结构位置或"污染物云团"位置; 振幅-射流速度比越大, 最小稀释度越大, 断面可视范围面积越大; 随着斯特劳哈尔数的减小, 断面可视范围面积增加, 最小稀释度变化不明显; 横流环境下振荡射流和波流环境下非振荡射流的初始稀释经验公式结构一致, 射流振荡性产生的初始稀释促进作用与波浪效果类似。  相似文献   

黄茅海内治导线对潮汐要素影响的试验研究     

陈永平  马启南等 《海洋工程》2002,20(2):32-37

通过物理模型试验 ,研究了黄茅海内不同治导线对潮汐要素的影响 ,得出治导线对河口湾内的潮位变化随着上游径流量的增加而逐渐减弱的结论。中水大潮时 ,湾顶与湾腰处高潮位降低 ,低潮位抬高 ,其幅度与治导线进占的海域面积成正比。洪水大潮时 ,高潮位一般也降低。低潮位则有时降低 ,有时有所抬高。河口湾治导线实施后 ,涨潮最大流速、平均流速和落潮平均流速均有所减小 ,但落潮最大流速不减反增。涨、落潮潮量有不同程度的减少 ,其减幅与治导线的进占规模成正比。各站的高、低潮位发生时间都有前移趋势 ,治导线越往外推 ,潮时前移量就越大。本文对这些现象的成因进行了分析 ,并就潮位、潮流速及潮流量的变化对防洪水位和交通航运水深的影响作了阐述。  相似文献   

潜式与离岸式人工岬头护滩作用和水交换特征比较     

陈淑敏  潘毅  陈永平  杨耀中 《海洋工程》2020,38(1):120-129

潜式人工岬头和离岸式人工岬头是两种改良式人工岬头,与传统人工岬头相比,它们对岸滩的保护效果稍弱,但能改善岬湾内的水交换。以北戴河西海滩养滩工程为研究对象,采用数值模拟的方法,对潜式岬头和离岸式岬头的护滩效果和改善水交换效果进行研究比较。首先建立岸线演变模型和物质输运模型,对工程后的岸线演变及水交换情况进行模拟。岸线演变的模拟结果表明,潜式岬头和离岸式岬头的护滩效果均较好,但潜式岬头后的岸线形状相比离岸式岬头后更为平滑。同时讨论海滩的侵蚀和淤积特性对潜式岬头和离岸式岬头的影响以及潮汐条件对冲淡时间的影响。与传统岬头相比,潜式岬头和离岸式岬头可以很好地减少岬后冲淡时间以及改善岬湾内水交换,而护滩效果只是稍有减弱。因此,潜式岬头和离岸式岬头都是改善岬湾水交换的有效工程措施。  相似文献