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  近岸交通设施周围水动力及其局部冲刷精细模拟技术研究取得新进展  
  日期:2017-11-03    来源:  
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  21世纪以来,全球气候异常变化日益显著,风暴潮频率增大,强度增强。风暴潮、潮汐、波浪和径流等复杂因素耦合作用下的极端波况,使得建筑物的局部冲刷增大,甚至造成交通设施垮塌,严重危害沿海地区交通运输安全。近日,由长沙理工大学承担的交通运输部应用基础(主干学科)项目“近岸交通设施周围水动力及其局部冲刷精细模拟技术研究”通过验收。

  项目建立了大气-海洋-海浪多物理场耦合数学模型,并将其应用于南中国海台风浪的数值模拟研究。基于重叠网格技术开发了三维不可压缩流求解器,建立了多尺度多物理场耦合数学模型SIFOM-FVCOM,可实现对海岸/海洋流动的众多现象的模拟。建立了局部水流与交通基础设施(跨海大桥、防波堤等)相互作用的三维精细水沙数学模型。

  项目研究成果不仅能为近岸地区交通运输工程建设与防灾减灾提供科学依据,而且对海岸带资源开发利用、海岸侵蚀防护与防灾减灾、港口航道防淤减淤、海岸带生态环境保护等均具有重要意义。

图1 大气-海洋-海浪多物理场耦合数学模型在南中国海台风浪的数值模拟中的运用

图2 大范围海岸/海洋流动的数值模拟结果

图3 群柱附近流场的三维精细数值模拟

撰稿人:马瑞,陈杰

 

  
 
 
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