地下水流数值模拟中可视化设计与科学计算研究

本文介绍了地下水流数值模拟中进行可视化程序设计与科学计算的一种方法，通过VC与Fortran混合编程理论上的分析及实例计算，论证了应用DLL技术进行数值模拟可视化设计与科学计算实现的可行性，这将为地下水流数值模拟系统软件设计提供依据。     

地下水流数值模拟中平面三角网格自动剖分的实现

针对地下水数值模拟中涉及平面三角网格自动生成问题，提出了一种适合地下水流三角剖分的特定要求的算法，并利用当前流行的面向对象设计语言VisualC 实现了算法．最后结合实例，做了剖分工作．结果能很好满足地下水流数值模拟的要求，为地下水流数值模拟提供了方便快捷的服务。     

汕头港湾附近水域潮流特征和污染物扩散的数值计算：Ⅱ.汕头港湾…

本文在对汕头港湾附近水域的潮流特征进行数值模拟并获得了潮流和余流场分布信息的基础上，通过特定排放源的数值模拟，研究了该水域污染扩散条件及输运规律。     

汕头港湾附近水域水污染扩散模拟研究

献对汕头港湾附近水域的潮流特征进行数值模拟，获得了潮流和余流场分布信息。本在此基础上，通过特定排放源的数值模拟，研究该水域承污染扩散及输运规律。     

汕头港湾附近水域潮流特征和污染物扩散的数值计算 Ⅱ.汕头港湾附近水域污染物的扩散数值模拟

本文在对汕头港湾附近水域的潮流特征进行数值模拟并获得了潮流和余流场分布信息的基础上，通过特定排放源的数值模拟，研究了该水域污染扩散条件及输运规律。     

广西铁山港跨海大桥长度对环境影响的研究

为研究兴建铁山港跨海大桥对水文环境的影响，科学地确定大桥的合理长度，采用二维潮流数值模型对潮位、流场及纳潮量等的变化进行了数值计算，经优化提出推荐方案。     

平原区二维复杂河流水质模拟计算

研究了湘江航运大源渡枢纽工程对湘江衡阳市区段水质影响的二维的数值计算方法，研究河段具有河道弯曲、分汊、江心有洲的复杂特点，应用有限单元法与单元网络划分的有关理论，在河流速度场资料的情况下，建立了利用河道水下地形图进行河不质数值计算的方法，并计算出了研究河段水质的浓度场分布，应用所建立的方法，可以进行各种复杂地形条件和不同水位情况下平原区线水河流水质的数值计算。     

近岸溢油的全动力预测方法研究

常用的溢油预测方法有经验公式模式和全动力溢油漂移模式，以往工作中，全动力模式仅用于油膜未靠岸的情形。本文探讨了全动力溢油漂移数值模式在近岸溢油漂移预测中的应用，初步探讨了油膜靠岸后相应的边界处理方式的质量守恒控制方法。以渤海湾大港油田溢油为例。进行了数值试验，预测了油膜在风和海流共同作用下漂移的路径、距离和油膜影响的海域和海岸带范围。证明了油膜靠岸后全动力溢油漂移数值模式进行溢油漂移预测的可行性。     

海冰数值预报在海洋开发中的应用

９０年代以来，海冰数值预报的产品被应用到多种领域，如海上石油开发，海上交通运输，海洋工程及海洋环境保护等，并创造了良好的社会和经济效益。本文叙述了海冰数值预报在海洋开发中的应用，特别侧重于局部海区的冰模式，为海洋工程服务以及结冰海区溢油行为和归宿的模拟研究。     

用特征有限无法预测大运河对某市潜水污染的影响

用特征有限元法预测了在井群开采条件下大运河水对某市潜水污染的影响，计算了直到２０２０年的污染物相对浓度的分布．该方法数值弥散和数值振荡较小，有相当的实用价值．     

三维溢油动态预报模式

基于“油粒子”概述建立了模拟海上溢油行为的三维数值模型。模型运用确定性方法模拟平流过程，采用随机性方法模拟湍流扩散过程，“粒子扩散”方法避开了“平流－扩散”传统数值方法所导致的伪扩散效应，同时将油由于自身特性和扩展与受环境动力作用的被动扩展融为一体，较好地解决了油膜的扩散和破裂问题，通过模拟结果与卫星遥感监测资料的比较表明，模拟的溢油漂移方向误差不超过２０°，厚油区的分布面积与卫片资料基本一致。     

含裂隙介质污染物输运及生物降解不同时间尺度过程的计算方法

讨论了含裂隙介质地下水污染物输运与生物降解非线性方程组数值求解方法。用三次迎风插值方法计算裂隙介质中常见的场变量陡变化问题，用劈裂算子法，解决了方程中对流扩散过程与生化过程非线性耦合，并对快速生化反应项，利用对流项与该反应项的特征时间量级估算，给出了求生化过程作用子步的时间步长估算办法。用上述方法所得到的模拟结果与解析和实验结果对比，吻合很好。     

线源扩散的模拟计算

在传统的高斯扩散理论基础上,提出了一种计算线源扩散的方法;将公路线源分成若干存在初期扩散的单元,每个单元近似成一个过单元无中心与风向垂直的短子线源,它的扩散按高斯垂直风模式计算,测点的浓度是若干子线源的贡献之和。与ＣＬＩＮＥ２等模式相比,该方法对任意风向有限长线源都适用,而且可进行一条公路上有不同源强路段的计算,模式的计算结果与现场示踪及尾气污染的实测数据吻合较好。     

某简易垃圾填埋场渗滤液在场底天然土层迁移模拟与长期预测

为了解我国早期建设的简易填埋堆场底部天然土层中污染物迁移状况,作者以安徽某填埋场为例,在前期现场勘查、取样和室内测试工作基础上建立了三维有限元分析模型,对宏量有机污染物COD在土层中的迁移状况进行了模拟分析.通过拟合求参获得COD在该场底土层中扩散系数、机械弥散系数和阻滞因子等运移参数的合理取值,在此基础上开展了污染物...     

闽江下游突发性水污染事故时空模拟

以闽江下游为例,基于有限元法建立闽江下游水动力模型及水质模型,通过对模型进行率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果.在此基础上,利用闽江下游2004年的水文情况,模拟了突发性水污染事故中污染物的运移扩散过程.定量模拟了突发性水污染事故发生后,闽江下游不同地点处污染物到达的时间和浓度值,并对突发风险事故的影响范围、程...     

一种考虑水生态修复措施对污染物降解影响的水质模型

针对水域中生态修复措施对污染物降解规律的影响,建立了平面二维水流-水质计算模型.该模型通过采用特征有限元方法,在各种吸附性边界下均能保持污染物浓度变化的单调性;通过采用2阶龙格-库塔法求解上游源头浓度特征点的位置,使得模型在流线弯曲条件下的特征浓度计算精度得到明显改善;通过分区指定水流糙率与紊动粘滞系数、污染物扩散与降解系数,可以具体分析水域内各种水质改善措施的实际效果;通过典型算例,证明模型具有较好的适应性和可靠性,为今后水生态修复工程方案的设计提供了一种定量分析工具.     

邻苯二甲酸酯在包气带土层中的迁移模拟研究

选择垃圾渗滤液中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为特征污染物,通过室内实验确定了DMP和DBP在包气带土层的降解、吸附、弥散参数,建立了DMP和DBP在包气带迁移的对流-弥散数学模型.利用有限差分数值解方法,预测了DMP和DBP在包气带土层中迁移及其对饱水带地下水的污染风险.结果表明,DMP和DBP 的包气带污染距离分别可达6.5m和0.5m,DMP存在丰水期污染饱水带地下水的风险,而DBP的污染风险较小.     

包气带水气二相流CO2运移规律

利用土柱实验装置模拟CO₂在土壤中的迁移转化规律,重点研究湿润峰处水、气二相间污染物转化实验土柱长1m,过饱和CO2溶液浓度为748mg/L.分析表明水相运移受对流、弥散、反应及水-气质量传输机制控制,气相运移受对流、扩散和水-气质量传输机制控制.对土柱中水气二相动态条件下的取样方法进行了探索,确定了CO₂在渗透湿润峰水-气二相间分配系数为0.00061,表明水相向气相有一定传输,但不显著.可进一步为低中水平放射性废物地质处置安全评价及固体废物填埋处置环境影响评价提供定量科学依据.     

基于Seam型裂纹的复合型裂纹起裂角预测的有限元法

目的对处于多轴应力状态下的复合型裂纹起裂角进行预测。方法考虑材料的弹性性能,利用商业有限元软件ABAQUS中的Seam裂纹模拟穿透型裂纹损伤,建立双轴载荷作用下中心带孔边裂纹板的三维有限元模型,通过位移外推法得到裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,SIF),并利用求得的SIF基于最大周向应力断裂准则预测孔边裂纹的起裂角。结果通过与相关文献结果进行对比,发现通过该有限元方法计算得到的应力强度因子与文献结果的最大误差在2%以内,预测的裂纹起裂角与文献结果的最大误差在3%以内。结论该有限元方法计算的裂纹起裂角与文献结果一致,因此文中求解复合型裂纹起裂角所使用的有限元方法是可靠有效的。