高等学校科学研究优秀成果奖

  • 格式:doc
  • 大小:49.00 KB
  • 文档页数:4

2016年度高等学校科学研究优秀成果奖
自然科学奖公示材料
项目名称 水下重力流的基础理论及其数值模拟研究
完成单位 安徽工业大学
推荐单位 安徽工业大学
项目简介(不超
过1200字)
重力流(gravity flow)如洋流、污染的水体或大气的流动、海底浊流等由于其存

在的广泛性、伴随矿产的重要性以及和环境的密切相关性,其研究越来越受到重视。本
项目主要研究水下重力流的理论、以及其在弯曲渠道内的流动及沉积特征等,对于我们
判断水下重力流的流态、预测其演变、以及根据现代沉积状态推断其形成环境、可能形
成的油储的规模等有着重要的应用价值,主要科学发现点和价值如下:
1) 重力流临界密度弗雷德数理论研究的突破。 首次推导出重力流的临界密度弗雷德数
的理论计算公式,指出其有多种可能性,突破了传统认为其和明渠流的一样为1的错误
观点,可助我们正确认识重力流的本质、预测其在坡道转换处的流态及相关沉积和矿产。
2) 提出有效初始浓度的概念,给出了计算其及平均流速和扩散系数的两组公式。首次
由瞬时源模型的理论解推导出根据涌出曲线计算污染物扩散或地下水调查中具有广泛应
用价值的三个重要参数的2组公式,比传统方法更加简单实用,有效初始浓度可用于估
算由于吸收及分解等所带来的示踪子的损失。
3) 建立了重力流的三维数值计算模型,揭示了海底浊流的流动及其沉积特征。 首次建
立了包括海底浊流在内的可模拟底部边界变化的三维数值计算模型,厘清了弯曲渠道顶
点处的水下重力流二次流和渠道的形状及弯曲度的关系,多重浊流事件在三维弯曲峡谷
内的沉积特征。可助我们认识浊流的特性及预测海底地形的演变或反演沉积环境。
4) 揭示了重力流无量纲数的一些重要特性。 传统多认为重力流的对环境流体的卷吸系
数是理查德森数的函数,我们的研究指出对于有恒定入流的重力流来说其更是底坡坡度
的函数,而理查德森数本身也是坡度的函数,且这些无量纲数在不同的长度尺度上具有
恒定的特性。对于我们通过实验研究来推断野外重力流的特质有着较强的应用价值。
5) 弯曲河道中不同位置释放重力流的分布特征及河道弯曲度的影响。首次详细地分析
了重力流在弯曲河道不同位置释放后的流动及分布特征以及河道弯曲度的影响。可助我
们快速准确地预报河道上的突发性污染事的走势及采取科学对策。
科学发现1的论文在审稿期间得到了主编的:“将会对JSR(沉积学研究期刊)作
出出色的贡献...谢谢将这些有趣的内容投稿给我们,非常高兴收到写得如此好且科学
上牢靠的论文稿"评价。科学发现3的论文审稿期间得到了英国国家海洋研究中心所长
Dr.Wynn的“为对海洋地质学家来说感兴趣的有用的贡献”评价。研究成果已有多篇发
表在以Journal of Geophysical Research、Environmental Pollution为代表的国际
权威学术期刊上以及最近出版的《环境流体力学》,得到了得到了哈工大张杰院士的“开
创了环境流体力学先河...知识结构新而全面...内容精湛匠心独具...一本不可多得的
参考书”高度评价;以申请人为第一及通讯作者的相关论文9篇的SCI他引达一百多次,
世界上主要的研究重力流的二个小组均在他们最近的论文中引用了我们最近所发表的
论文,从野外观察和实验两方面验证了我们理论推导及数值模拟的正确性等,显示申请
者在重力流研究的前沿领域取得了一定的突破和影响。
主要完成人情况表
姓名 排名 技术职称 工作单位 完成单位 对本项目学术贡献 曾获科技奖
励情况
1 黄河清 正高 安徽工业大学 安徽工业大学 主要观点提出及施行

2 张千峰 正高 安徽工业大学 安徽工业大学 参与讨论并建议

代表性论文专著目录(不超过10篇)
序号 论文专著 名称/刊名 /作者 影响因子 年卷页码 (xx年xx卷 xx页) 发表时间年月 日 通讯作者 第一作者 SCI 他引次数 他引总次数 是否
国内
完成

1 On a one-dimensional tracer model/Ground Water/黄河清 0.944 1991年1-2卷 18-20页 1991-03 黄河清 黄河清 8 8 是
2 Numerical model of turbidity currents with a deforming bottom boundary/Journal of Hydraulic Engineering-ASCE/黄河清,Imran, J,Pirmez, C 1.5 2005年131卷283-293页 2005-05 黄河清 黄河清 51 74 否

3 Numerical modeling of poorly sorted depositional turbidity currents/Journal of Geophysical Research-Oceans/黄河清,Imran, J,Pirmez, C 3.426 2007年112卷 2007-03 黄河清 黄河清 31 49 否
4 The Critical Densimetric Froude Number of Subaqueous Gravity Currents Can Be Non-unity or 1.786 2009年79卷479-485页 2009-01 黄河清 黄河清 15 20 是
Non-Existent/
Journal of
Sedimentary
Research/黄河清,
Imran, J,Pirmez, C
张千峰,陈光

5 Numerical study of turbidity currents with sudden-release and sustained-inflow mechanisms/Journal of Hydraulic Engineering-ASCE/黄河清,Imran, J Pirmez, C 1.5 2008年134卷1199-1209页 2008-09 黄河清 黄河清 9 20 否

6 The depositional characteristics of turbidity currents in submarine sinuous channels/Marine Geology/黄河清,Imran, J Pirmez, C 2.71 2012年329卷93-102页 2012-01 黄河清 黄河清 11 16 是
7 Nondimensional parameters of depth-averaged gravity flow models/Journal of Hydraulic Research/黄河清,Imran, J Pirmez, C 1.762 2009年47卷455-465页 2009-08 黄河清 黄河清 5 5 是
8 The distribution characteristics of pollutants released at different cross-sectional
positions of a
river/
Environmental
Pollution/黄河清,
陈光,张千峰

4.143 2010年158卷1327-1333页 2010-
03
黄河清 黄河清 3 4 是
9
Influence of River
Sinuosity on the
Distribution of Conservative Pollutants/Journal of Hydrologic Engineering/黄河清,陈光,张千峰 1.583 2012年17
卷1296-1301页 2012-
07
黄河清 黄河清 1 2 是

10 《环境流体力学》/合肥工业大学出版社/黄河清 2013年第一版,266页,33.3万字 2013.07 黄河清 黄河清 是
备注: