对流——扩散方程的二次插值差分解法

本文采用二次上风式插值方法(Quadratic Upstream Interpolation for Convective Kinematics,简称QUICK格式)对水质对流——扩散方程中心差分格式加以改进,使差分方程近似解与方程解析解达三阶近似,提高了近似解的精度和求解过程的稳定性。     

浦东开发区河网水动力学模型研究

文章应用的 Preismann 隐式差分格式,具有计算精度高,稳定性条件限制少,可为后续的河网水质模型提供完整的水力参数等特点。用这一隐式差分格式对圣维南方程组进行数值离散,采用双扫除法(追赶法)可推导出不同边界条件下的各种追赶方程。模型的计算结果与实测值的拟合程度较高。最后,通过计算结果分析了浦东开发区河网流场的基本特点,指出了该地区水环境容量较小的水动力学方面的原因,提出了改善水环境容量的方法。     

湘江长沙段的混合过程及其数学模拟

在大江大河中水质主要受对流及横向混合过程的影响,一维水质模型往往不再适用。本文在充分地研究了湘江长沙段水文水力及水污染特征的基础上,紧紧抓住质量、动量和能量守恒这条线推导出二维数值计算格式,对任意形状的河网及水质指标都能确保计算的稳定性和合理性,比各种有限差分格式都有重大改进。本文通过构造严格解,解析地验证了计算格式及程序的有效性;最后,对湘江长沙段COD实测资料进行了验证计算。     

地下水污染物的有限差分模型的修正

为了更好地研究地下水污染问题,在泰勒级数分析的基础上,对一维地下水污染的模型求解过程中有限差分法的截断误差进行了修正,得到了修正后的有限差分解,并对差分格式的稳定性进行了分析。结果表明,没有修正的截断误差是不能忽略的。本文的研究为河流水质污染的防治和预测提供了一种科学依据。     

哑铃湾电厂温排水扩散预测

本文采用跳点差分方法来研究二维对流扩散方程的数值解。该格式将时空点分为奇偶两组.并相应配置显、隐轮流进行的算法,因此在计算的推进过程中,呈现出奇偶显隐交错循环的特点。对格式的稳定性及相容性也作了证明。上述方法被应用于哑铃湾熊猫电厂温排水影响的环境评价中,实例计算表明:该差分方法具有程序实现简单,能方便地用于有复杂地形海域的温(浓)度场的计算。     

城市街道峡谷中气态污染物扩散数值计算方法研究

选用不同的差分格式(Upwind, Hybrid, Hquick)对城市街道峡谷内部汽车污染物排放浓度进行了预测,并于风洞实验结果对比。研究表明,三种格式的计算结果和实验结果总体趋势一致,即背风面建筑物附近浓度远高于迎风面建筑物附近的浓度,地面附近浓度高于峡谷上方的浓度。相比之下,Hquick格式的预测性能最佳,应为首选。     

基于POM的近海三维水质模型

建立基于POM的近海三维水质模型,考虑到基本方程的选用、边界条件的确定及动边界的引入等。以理想水槽中连续源排放的浓度场预测为例,分别采用中心差分格式、迎风格式与Smolarkiewicz迎风格式分析水质模型的精度。三种格式的计算误差均小于20%,其中Smolarkiewicz迎风格式离散对流项,能有效降低计算中的数值耗散,同时避免中心差分格式产生的物质反向传播等失真现象,更适合于近海水域的水环境模拟及污染物浓度预测。     

地下水溶质运移方程有限差分格式的实证研究

在求解对流占优的地下水溶质运移方程时,为克服有限差分法和有限单元法产生的过量和值弥散等虚假数值现象,出现了许多数值方法,其中包括Crank-Nicholson格式、上游加权法和人工扩散量法等。以一维地下水溶质运移方程为例,分析三种差分格式的截断误差、稳定性和收敛性,并通过数值试验,在不同的对流强度下,将不同算法的数值解与解析解进行对比,研究不同算法的优缺点和适用条件。结果表明:在对流占优较弱时,三种方法都适用,但Crank-Nicholson差分格式误差最小;当对流强度增大时,适用时间步长较小的人工扩散量法;当对流强度较大时,适用时间步长较大的人工扩散量法,或者空间步长较小的上游加权法。该研究可为解决实际问题时算法的选择提供依据。     

对造船业海洋环境影响报告的剖析

《中华人民共和国防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》颁布实施以来,对各评估单位进行环境评审的工作起了指导性作用,但在实施过程中,评估单位对《海洋环境影响报告》编制格式的理解偏差而造成某些章节所论述的内容与标题意图不符,或论述分析不够全面等问题。本文通过对《海洋环境影响报告》编制格式的剖析,提出了一些建议与看法以供各相关单位参考。     

DOAS技术与定电位电解法测定SO_2研究

国家要求对工业企业实施超低排放改造并出台更为严苛的国家和地方排放标准。此新形势下,文章论述了基于紫外差分吸收光谱技术(DOAS)的便携式烟气分析仪与定电位电解法分析仪在原理性能特征、技术优势和局限性、干扰物和抗干扰解决等多方面进行比较论述。并以企业排放最基本污染物之一的SO_2为例进行了低浓度排放现场的实验论证分析并结论。     

GJB150A的发布对产品设计及试验工作的影响

对GJB 150A-2009进行了介绍与分析,重点论述了其与GJB 150-1986在性质、试验项目、编写格式等方面的差别,以及由此带来的剪裁标准对试验过程的影响和对产品环境适应性设计的影响.     

新型高阶Boussinesq方程的一维数值模型及其实验验证

基于刘忠波等(2004)推导的新型高阶Boussinesq方程,建立了预报-校正差分格式的数值模型。为考察该数值模型的适用性,针对较大坡度的潜堤上的波浪传播变形进行了数值研究。将数值结果与实验结果进行比较,二者较为吻合,验证了本文的数值模型,同时也说明本方程可用于模拟较陡地形的波浪变形。     

渤海水质控制模型研究 Ⅱ 潮余流长期输运模型

关于自然水域的污染扩散问题的数值研究,以往大多使用二维非定常模型。这些模型在近岸水域环境影响预测评价方面,得到广泛的应用。但是,输运问题的非定常解,往往初始条件难以设定,跟踪时间的长短也不好估计。特别在环境影响预测计算中初值更难确定。 排入海湾的各种污染成分在海水中的分布状况是在较长时期内逐渐形成的。在经历长期的演变过程之后,可以认为是处于一种定常状态,或者周期性变化的稳定状态。因而在考察污染物质的长期输运扩散效果的问题和对某种污染物对水体的长期影响的预测问题等方面,可以处理为定常问题。本文通过垂向平均二维输运方程在潮周期内求时间平均,导出了与时间变量t无关的定常形式的输运方程。采用SOR迭代方法对定常型方程进行数值求解。鉴于问题的物理背景,对平流项的有限差分采用“逆流”格式。这种差分格式使计算达到二阶精     

二维高阶Boussinesq数值模型及其实验验证

基于近似到O(μ2)阶完全非线性的Boussinesq方程,在非交错网格下,建立了有限差分的波浪数学模型.针对该数学模型,利用混合四阶Adams-Bashforth-Moulton预报-校正格式对该方程进行了数值求解.计算了几组地形下的波浪传播变形,数值计算结果与实验结果吻合较好,验证了该波浪数值模型.同时给出了弱非线性方程数值模型的计算结果,讨论了非线性的影响.     

高速列车隧道会车流场的CFD分离涡数值模拟

目的研究高速列车隧道会车压力波及列车尾流特性。方法建立某型高速列车三节车模型,采用脱体涡方法数值模拟两列车以350km/h在隧道内等速会车的流场。数值模拟的空间离散化压力项、密度项及修正的湍流黏度项使用二阶迎风格式,动量项使用有界中心差分格式,时间离散采用预处理二阶精度差分格式,用壁面函数处理隧道壁,使用雷诺时均法作方法对比。计算列车车头、侧墙及尾车等部位的压力时间历程,然后使用傅里叶变换对尾车测点进行频谱分析,最后对尾流中不同位置的湍流强度进行分析。结果头车所受压力波动最为剧烈,中间车次之,尾车最小。列车侧墙同一垂向位置不同高度压力变化相差不大。列车尾涡主频在3.85Hz附近,其可能对列车横向振动有一定的影响。结论尾涡是两个不断向后发展的中等强度涡旋,在充分发展段,其湍流强度会有一个较为明显的抬升,之后逐渐减弱。会车侧涡流由于横向发展较为迅速,导致其强度较小且减弱速度较快。     

氯接触池内水流运动和溶质扩散的大涡模拟

采用大涡模拟(LES)方法数值计算了氯接触池内水流运动和溶质输移扩散,其中由亚格子尺度涡运动引起的亚格子应力通过Smagorinsky-Lilly亚网格模型模拟,计算溶质涡扩散系数的施密特数(Sc)取值0.5。溶质输运方程中对流项的差分格式为QUICK格式。模拟结果与物模实验结果以及标准k-ε湍流模型计算结果相比较,呈现了良好的预测效果,表明建立的数学模型及求解方法在氯接触池水流和溶质输运模拟中的可行性。     

京杭运河(杭州段)河网水质模拟

京杭运河杭州段河网属于典型的平原河网地区,根据平原河网的水流以及污染特点,利用一维对流扩散方程建立了该地区河网水质模型,采用全隐中心差分格式离散方程,并用追赶法求解。对京杭运河杭州段河网进行水质模拟,并利用2007年上半年常规水质监测断面水质监测数据对模型计算结果进行验证。验证结果表明水质模拟结果较为理想,模型能较为准确的反映河网水质变化趋势,可以用于该地区河网水质改善研究。     

SANOA长光程差分吸收光谱监测系统的校正

SANOA长光程差分吸收光谱监测系统，适用于空气自动监测子站SO2、NO2的测量。该监测系统，连续性好，稳定性高，操作简便，但由于系统有一段开放的光程，始终包含大气的背景值，给校正过程带来了一定的困难。通过实验比对，论述了大气背景值对校正结果的影响，讨论了影响大气背景值的两种因素，提出了解决的方案，并论证了改进后校正方案的可行性。     

城市污染对郊区农田生态环境影响的探讨

本文从理论上对城市环境污染现状与郊区农田生态环境的恶化关系进行了探索性的论述.并结合部分实例从生产布局格式与生态环境质量的地域配置关系,城市大气污染,城市污水和城市垃圾对生态环境的影响等4个方面进一步论证了郊区生态环境质量的现状与发展趋势.     

边坡稳定性分析方法研究及发展趋势

综合目前对边坡稳定性分析方法,从评价方法特点出发,对边坡稳定性评价方法分类为安全系数评价法、阈值评价法、试验模拟法。详细论述了各种方法的优缺点,并对今后的研究方向及发展趋势进行了探讨。