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三角形网格下求解二维浅水方程的KFVS格式

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水利学报 2006年第7期37卷 858-864页

作者：潘存鸿徐昆浙江省水利河口研究院浙江杭州310020 香港科技大学数学系

以Boltzmann方程为基础,建立了求解二维浅水方程的KFVS(Kinetic Flux Vector Splitting)格式。为保证计算格式的和谐性,通量计算中考虑了底坡源项的作用。在此基础上,采用特殊的底坡源项处理技术,建立了三角形网格下二阶精度的KFVS和谐... 详细信息

以Boltzmann方程为基础,建立了求解二维浅水方程的KFVS(Kinetic Flux Vector Splitting)格式。为保证计算格式的和谐性,通量计算中考虑了底坡源项的作用。在此基础上,采用特殊的底坡源项处理技术,建立了三角形网格下二阶精度的KFVS和谐格式。经典型算例和钱塘江涌潮计算验证,证明本文提出的方法分辨率高,边界适应性强,并具有模拟间断流动的能力。

关键词：二维浅水方程有限体积法三角形网格 KFVS格式源项

二维浅水间断流动数值模型在涌潮模拟中的应用

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浙江大学学报（工学版） 2009年第11期43卷 2107-2113页

作者：潘存鸿鲁海燕浙江省水利河口研究院浙江杭州310020 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

为模拟涌潮、水跃、溃坝波、浅水变形后的波浪、闸门突然开启形成的涌浪等浅水间断流动,应用有限体积法求解二维浅水方程,界面通量采用基于Boltzmann模型的动力学流矢量分裂(KFVS)格式,建立基于无结构三角形网格的二维浅水间断流动数值... 详细信息

为模拟涌潮、水跃、溃坝波、浅水变形后的波浪、闸门突然开启形成的涌浪等浅水间断流动,应用有限体积法求解二维浅水方程,界面通量采用基于Boltzmann模型的动力学流矢量分裂(KFVS)格式,建立基于无结构三角形网格的二维浅水间断流动数值模型,模型在空间上具有二阶精度.在钱塘江两次涌潮实测资料验证的基础上,模型预测了钱塘江河口治理设想方案实施后的潮位、潮差、流速和涌潮等水动力因素的变化.模型较好地模拟了涌潮到达时刻潮位急剧抬高、流速迅速从落潮转为涨潮并达到极值的间断现象.计算结果表明,提出的计算格式健全、稳定,可以广泛应用于浅水间断流动的数值模拟.

关键词：浅水间断流涌潮 KFVS格式三角形网格

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考虑涌潮作用的钱塘江二维泥沙输移数值模拟

水利学报 2011年第7期42卷 798-804页

作者：潘存鸿鲁海燕曾剑浙江省水利河口研究院浙江杭州310020

钱塘江涌潮前后水位、流速和含沙量等物理量存在突变,给数值模拟带来了很大的困难,常规的数值模型往往不能准确模拟涌潮作用下的泥沙输移。在已建立的二维涌潮数值模型的基础上,应用基于准确Riemann解的Godunov格式建立了二维泥沙数值模... 详细信息

钱塘江涌潮前后水位、流速和含沙量等物理量存在突变,给数值模拟带来了很大的困难,常规的数值模型往往不能准确模拟涌潮作用下的泥沙输移。在已建立的二维涌潮数值模型的基础上,应用基于准确Riemann解的Godunov格式建立了二维泥沙数值模型,模型首先检验了纯对流问题,然后模拟了钱塘江涌潮作用下的泥沙输移,计算结果反映了涌潮到达时刻含沙量的突变过程以及涌潮对泥沙输移的影响,揭示了钱塘江河口高含沙区的成因,以及涌潮是钱塘江河口大冲大淤的机理之一。

关键词：钱塘江涌潮泥沙数值模型 Godunov格式有限体积法

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曹娥江绍兴排污工程水环境模拟

水科学进展 2004年第3期15卷 318-323页

作者：朱军政韩曾萃潘存鸿浙江省水利河口研究院浙江杭州310020

由于绍兴污水处理厂排放口是过渡性的,大量未达标的污水排入曹娥江,使得该河段污染负荷很大。为了解绍兴污水排放对曹娥江的水质影响,选用二维水流水质数学模型,采用有限差分格式数值求解方程来计算分析绍兴排污工程达标及未达标排放两... 详细信息

由于绍兴污水处理厂排放口是过渡性的,大量未达标的污水排入曹娥江,使得该河段污染负荷很大。为了解绍兴污水排放对曹娥江的水质影响,选用二维水流水质数学模型,采用有限差分格式数值求解方程来计算分析绍兴排污工程达标及未达标排放两种工况分别对曹娥江河口段水质的影响。结果表明,未达标排放时,曹娥江河口段水质污染严重,存在超Ⅴ类水体,若达标排放,水体基本能够满足Ⅲ类水质功能区划要求。就绍兴污水处理厂目前运行状况而言,很难保证本江段水体达到功能区划要求。因此绍兴排污工程污水达标排放对于保护曹娥江河口段的水体是至关重要的因素。

关键词：水质模型曹娥江水环境模拟水质污染水体

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钱塘江河口径流长周期特性及其对河床的影响

浙江大学学报（工学版） 2010年第8期44卷 1584-1588页

作者：曾剑孙志林潘存鸿陈刚浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027 浙江省水利河口研究院浙江杭州310020

针对水文时间序列的非平稳性,采用小波分析方法研究钱塘江河口年径流序列的近似周期及其变化趋势.在分析复Morlet小波函数基本特性的基础上,选用该小波对标准化径流序列进行小波变换,根据小波变换系数模与实部的时频分布以及小波方差图... 详细信息

针对水文时间序列的非平稳性,采用小波分析方法研究钱塘江河口年径流序列的近似周期及其变化趋势.在分析复Morlet小波函数基本特性的基础上,选用该小波对标准化径流序列进行小波变换,根据小波变换系数模与实部的时频分布以及小波方差图揭示钱塘江河口年径流过程伴随着21a左右的显著周期成分,预计在2008-2010年间,该河口仍将维持径流偏枯的趋势,而后才转入偏丰期.结合历年的实测水下地形资料,分析径流周期性变化与河口河床冲淤之间的关系.结果表明,两者关系密切,在径流偏丰期,河床冲刷河势顺直;在径流偏枯期,河床淤积河势弯曲.

关键词：钱塘江径流小波分析周期性河床冲淤

钱塘江河口水流-河床相互作用及对盐水入侵的影响

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水科学进展 2015年第4期26卷 535-542页

作者：潘存鸿张舒羽唐子文浙江省水利河口研究院浙江杭州310020 浙江省海洋规划设计研究院浙江杭州310020

通过长系列实测水文、地形资料分析,钱塘江河口上段河床具有大冲大淤和洪冲潮淤的演变特性,影响河口上段的潮汐强弱,进而影响盐水入侵。若年内丰水期径流量大,则河床出现"大冲",河床容积增大,潮汐增强,导致秋季强潮期盐水入侵加剧;反之... 详细信息

通过长系列实测水文、地形资料分析,钱塘江河口上段河床具有大冲大淤和洪冲潮淤的演变特性,影响河口上段的潮汐强弱,进而影响盐水入侵。若年内丰水期径流量大,则河床出现"大冲",河床容积增大,潮汐增强,导致秋季强潮期盐水入侵加剧;反之,若年内丰水期径流量小,河床容积较小,导致秋季强潮期盐水入侵减弱。结果表明,钱塘江径流对盐水入侵存在直接和间接影响:直接影响是盐水入侵与径流量成反比;间接影响是通过径流冲刷河床,引起潮汐增大,间接导致盐水入侵加剧,这是钱塘江河口大冲大淤以及对潮汐巨大反作用的特性造成的。

关键词：钱塘江河口河床冲淤盐水入侵水流-河床相互作用