国家自然科学基金(51079082) 作品数:13 被引量:42 H指数:4 相关作者: 张洪生 杨小岩 付桂 张怡 戴甦 更多>> 相关机构: 上海海事大学 上海交通大学 长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市研究生教育创新计划 上海市自然科学基金 更多>> 相关领域: 天文地球 水利工程 理学 交通运输工程 更多>>
长江口近期来沙量变化及其对河势的影响分析 被引量:7 2012年 长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著。作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响。采用Mann-Kendall法分析大通站近几十年的泥沙监测资料,结果表明:近几十年来,大通站的年均输沙量一直呈下降趋势,2003年大通站的年均输沙量出现显著下降。长江口来沙量减少主要是由于流域来沙量的显著减少,与水库工程拦沙、长江上游水土保持工程、人工采沙及中游河道泥沙淤积等因素有关。长江口来沙量减少对南支及口外三角洲影响相对明显,均表现为冲刷特征,对此长江口综合治理相关部门应当充分给予重视。 李保 付桂 杜亚南关键词:长江口 输沙量 河势变化 Wave radiation and diffraction by a floating rectangular structure with an opening at its bottom in oblique seas 被引量:3 2017年 The radiation and the diffraction of linear waves by a rectangular structure with an opening at its bottom floating in oblique seas of finite depth are investigated. Analytical expressions for the radiated potentials and the diffracted potential are obtained by use of the method of separation of variables and the eigenfunction expansion method, with the unknown coefficients being determined by the boundary conditions and the matching requirement on the interface. The hydrodynamic coefficients and the wave excitation forces are verified using the symmetry properties of coupled hydrodynamic coefficients and one specific example investigated previously. By use of the present analytical-numerical solution, the influences of the angle of incidence, the width of the opening on the wave forces and the hydrodynamic coefficients are investigated. It is also found that in the oblique sea the external excitation frequency that can lead to the resonance of a rectangular tank depends on the wave direction and the wave number of the incident wave. 杨小岩 张洪生 李海涛基于遥感影像边界特性对南海海洋内波检测算法研究 被引量:3 2020年 海洋内波在海洋活动中扮演重要角色。海洋内波研究对我国海洋科学的理论研究、海洋资源的保护、开发和利用以及海洋军事等方面均具有重要意义。为了及时发现海洋内波的发生地点以及对海洋内波参数进行定量分析,本研究基于合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)影像中内波明暗条纹的边界特性,提出了一种集成的海洋内波检测算法:主要运用列分离邻域处理和Canny算子边缘检测算法对条纹进行检测,并利用海洋内波的轮廓长度、面积比值及传播方向三个特征对条纹进行筛选,并将该算法应用于南海发生的多起海洋内波,以验证算法的鲁棒性和适用性。研究结果表明,该算法能够较好地识别出海洋内波的明暗条纹,不仅能够除去非内波条纹的轮廓,而且能够去除一些细小且不明显的内波条纹轮廓。利用余弦函数逐像素地对识别后的条纹进行拟合,然后根据拟合结果找出明暗条纹所在位置以及相邻明暗条纹之间的间距,从而判定出内波发生的位置。 郑应刚 张洪生 李晓恋 张周昊关键词:海洋内波 SAR CANNY算子 珠江口附近海域风浪场的数值模拟 基于CCMP卫星遥感海面风场数据,首先将WAVEWATCH和SWAN模型采用不同的嵌套方法进行计算,通过将数值计算结果与珠江口附近海域实测波高的详细比较,选定正确的嵌套方法.将总计10个月的数值模拟的有效波高、波周期和波... 张洪生 赵家晨 辜俊波 王海龙关键词:WAVEWATCH SWAN 风浪场 珠江口 流体力学课程教学方法的几点探讨 被引量:5 2017年 从增强学生学习流体力学的兴趣、便于学生理解教学过程中几个难点的角度,总结了作者多年来在流体力学课程教学过程中的经验和体会,希望能对同行的流体力学教学提供参考。 张洪生关键词:流体力学 教学方法 理论教学 授课语言 太湖风浪场的计算与比较 被引量:5 2012年 首先探讨了浅水风浪数值模型—SWAN模型应用于模拟内陆湖泊风浪生成和传播变形时的特点。该模型存在不能有效地模拟近固壁边界处风浪场的缺点,以能正确地模拟湖区的风浪场和节约计算时间为原则,确定了计算范围。对太湖进行了风场和风浪场的现场观测。分别利用规范公式和SWAN模型两种方法、根据观测和预报的风场计算了湖区的有效波高,并将计算结果和现场观测值进行了详细比较。结果表明基于观测的风场,利用两种方法所计算的太湖风浪场的精度基本相当;在根据观测的风场、利用SWAN模型计算内陆湖泊的风浪场时,需要精心选择恰当的风场;在根据预报的风场预报湖区风浪场时,SWAN模型的精度要高于规范公式的精度。 张洪生 戴甦 张怡关键词:风浪场 风场 太湖 直墙前矩形月池水波振荡研究分析 被引量:1 2016年 月池内流体存在活塞和晃荡两类振荡现象。基于线性势流理论,推导了波浪斜向入射下,直墙前矩形月池辐射和绕射问题的解析解。通过分离变量法和特征函数展开法求解了速度势函数,根据边界条件来确定速度势函数中的未知系数,由速度势函数计算斜向波与矩形月池相互作用的水动力系数和波浪激励力,对它们的变化规律进行了分析讨论,研究了底部开口大小、波浪入射角度对矩形月池水动力特性的影响以及直墙远近对波浪力的影响。结果表明,月池底部开口大小对流体水平作用的影响较小,而对流体垂直作用的影响较大;波浪入射角度的变化对矩形月池横荡和横摇运动时的水动力特性有一定的影响;在一定条件下,直墙的存在会使得月池在水平方向所受到的波浪力比开敞水域中的要大。 郑碧芳 张洪生 杨小岩关键词:绕射 解析解 水动力特性 长江口海域风浪场的计算与特征分析 被引量:4 2020年 以ECMWF数据资料为输入风场,以ETOPO1地形数据和实测水深资料相结合得到计算水深,通过WAVEWATCH Ⅲ和SWAN模型嵌套数值模拟了长江口海域1996-2015年连续20年的风浪场。为了在保证计算精度的同时提高计算效率,通过台风和寒潮期间显著波高的比较进行敏感性分析,选取合适的计算范围和计算网格。与观测数据进行比较,发现显著波高计算值的变化趋势与观测结果一致,两者的相关系数为0.82。为了使模拟结果更接近实际,基于观测的波高,给出了具有代表性点位显著波高的修正式。根据风场数据资料和修正后的显著波高进行了风场和风浪场的特征统计分析,风浪特性分析的结果既体现了季节的影响,又体现了地形的影响。 耿浩博 张洪生 洪杨彬 胡国栋关键词:风浪场 长江口 统计分析 基于VMD对SAR海洋内波参数的自动反演 被引量:2 2021年 经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)是反演海洋内波参数的有效方法之一,但由于EMD存在模态混叠等问题,对海洋内波进行参数反演时会产生一定误差。相比较于EMD,变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)能够有效地抑制模态混叠现象。为了更好地对海洋内波进行参数反演,提出了一种基于VMD对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,简称SAR)遥感图像中的内波参数进行自动反演的方法。该方法先对SAR图像进行Canny处理,获取图像中的内波条纹信息,再根据内波传播方向自动选取灰度剖面;然后利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)信号特征自适应分解模态函数的特点,再将分解得到的有效模态数作为VMD中参数K的参考值;最后利用VMD分解后的数据进行内波参数反演。试验结果表明:通过对Canny预处理后的条纹信息进行灰度剖面自动选取,解决了人为选取剖面所可能导致的误差;通过对剖面信号进行VMD处理不仅解决了EMD模态混叠的问题,成功地反演出内波的前导波振幅,而且所反演的结果与EEMD反演参数以及实测资料数据吻合得很好。 张洪生 郑应刚 王有强关键词:海洋内波 SAR CANNY 参数反演 经验模态分解 莱州湾海上风电场工程对局部潮流场的影响分析 被引量:3 2017年 利用MIKE 21 Flow Model_FM HD模块搭建包括莱州湾在内的整个渤海水动力模型,在实测资料验证良好的基础上,对工程建设前后潮流场进行了数值模拟,并就海上风电场工程建设引起的局部潮流场变化进行了分析。结果表明,工程建设前后大范围的涨、落潮流态基本没有变化,工程建设没有改变工程海域的潮流场格局;流速变化主要集中在风电场风机桩基附近。桩基背流面流速减小值大于迎流面流速减小值,迎水面桩基两侧流速均有所增大,但流速增大的范围比流速减小的范围一般为小。 王卫远 陈显 张洪生 何倩倩 杨娟关键词:潮流场 数值模拟