風(fēng)浪模型yw-swp在太湖的應(yīng)用研究及改革高考制度的必要性的經(jīng)濟學(xué)分析

風(fēng)浪模型YW-SWP在太湖的應(yīng)用研究ThestudyofwavemodelofYW-swpinthelakeofTaihu摘要：本文在太湖實際波浪觀測的基礎(chǔ)上，采用率定驗證后的風(fēng)浪數(shù)學(xué)模型YW-swp，考慮折射、淺化、反射、破碎、湖流等條件下，對太湖波浪進行數(shù)值模擬，研究太湖波浪的主要影響因素。結(jié)果表明：YW-swp模型可以較好地模擬風(fēng)作用下太湖風(fēng)浪的生成和傳播過程，模型在太湖應(yīng)用是合適的；波高、波長．波周期等波浪參數(shù)在太湖的分布與風(fēng)速、風(fēng)向、水深等因素密切相關(guān)；波浪的發(fā)展不光取決于風(fēng)速的大小，還同風(fēng)的持續(xù)吹的時間和風(fēng)區(qū)長度有關(guān)。關(guān)鍵詞：太湖；波浪；YW-swp模型Abstract：OnthebasisofmeasureddataaboutwaveinLakeTaihu．thecalibratedwavemodelwhichwasdescribedbythethird—generationspectralactionbalanceequationwasobtainedTheseveralkeywaves’factorswereconsideredinYW-swpmodelsuchasbottomtopography,waverefraction，depth—induceddissipation，wavebreak，lakecurrent，etcThewaveinLakeTaihuwassimulatedandthemaininfluencefactorsofwavewereanalyzedbythismode1．TheresultsshowedthattheYW-swpmodelcanwelldescribetheprocessofwave’sgrowthandpropagationinLakeTaihu．Thedistributionofwaveheights，wavelengths，waveperiods，etc，werecloselyrelatedtowindspeed，winddirection，waterdepth，etc．italsodependedonthewind’ssustainedactionandfetch．Keywords：Taihu;wave;YW-swpnumericalmodel

引言近年對大型淺水湖泊的研究表明，強烈的水動力作用是導(dǎo)致水一沉積物界面不穩(wěn)定、再懸浮和營養(yǎng)鹽內(nèi)源釋放，生長層內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物數(shù)量變化等過程的最重要驅(qū)動力，其中波浪是表征湖泊水動力最主要的內(nèi)容之一。然而，到目前為止已報道的太湖波浪觀測和研究還較少，特別是對于太湖波浪的數(shù)值模擬更是少見。喬樹梁等曾于1992年在太湖近岸區(qū)進行了太湖風(fēng)浪特征觀測[1]，逢勇等利用此資料進行傅立葉快速變換開展了波譜分析[2]。羅瀲蔥[3]利用觀測資料對太湖的波高進行了描述，發(fā)現(xiàn)其服從瑞利分布，并利用淺水SMB模式，計算了不同風(fēng)速風(fēng)向情況下太湖不同區(qū)域波高的分布情況。胡維平等[4]依據(jù)太湖北部梅梁湖多站點1000多組觀測數(shù)據(jù)，對太湖北部風(fēng)浪波高進行無量綱處理分析及最小二乘擬合，給出太湖北部不同區(qū)域風(fēng)浪平均波高的通用計算模式和經(jīng)驗公式．然而這些關(guān)于太湖波浪的研究均停留在觀測和經(jīng)驗公式的基礎(chǔ)上，還未從波浪產(chǎn)生的機理和特征上進行精細(xì)的數(shù)值模擬。本文研究了風(fēng)浪數(shù)值模型YW-swp在太湖的適用性，并對太湖波浪的生消過程進行了動態(tài)模擬。YW-swp數(shù)學(xué)模型具有以下特點：①模式從組成波譜能量平衡方程出發(fā)；直接采取離散譜方法進行風(fēng)浪和涌浪的計算；②在模式中考慮了地形變化引起的淺水效應(yīng)，使其在淺水條件下具有同樣的適用性；③模式在源函數(shù)的選取上吸取了第二代和第三代模式的一些最新成果；④模式中采取最新風(fēng)浪譜進行非線性波－波相互作用的處理；⑤考慮了風(fēng)浪和涌浪的相互轉(zhuǎn)化問題；⑥區(qū)分了淺水深度破碎和“白帽破碎”兩個不同的機制；⑦計算可采用粗細(xì)嵌套網(wǎng)格；⑧開邊界提出了一個能量驅(qū)動方法以及涌浪傳入。波浪數(shù)學(xué)模型波浪基本方程在YW—swp模式[5]中，解相對頻率譜作用平衡方程：（1）（2）（3）傳播速度；風(fēng)輸入源函數(shù)破碎耗散源函數(shù)，=3.02*10-3底摩擦耗散源函數(shù)），深度限制破碎耗散采用總能量限制：非線性相互作用采用Hasselmann（1985）[6]離散相互作用計算方法，對淺水采用如下公式初始和邊界條件初始條件：取t=0,其中，，邊界條件：陸域邊界。數(shù)值計算范圍與驗證利用YW-swp數(shù)值計算模式進行模擬，將太湖劃分為140×140個網(wǎng)格,網(wǎng)格距在水平方向上是常數(shù),Δx,Δy為500m,計算域長度均為70km.對太湖2004年9月8日9:35至17:00的波浪進行模擬,時間步長取為2min.風(fēng)速風(fēng)向采用自動風(fēng)向風(fēng)速儀每5min一次的實測數(shù)據(jù).風(fēng)速變化范圍為1.4-5.8m/s之間,變化較大,風(fēng)向基本上為北風(fēng)和西北風(fēng),風(fēng)向變化不大.為了驗證模式計算的結(jié)果,將梅梁灣中部(31o25.8967'N,120o12.7083'E)有效波高的觀測結(jié)果和模型計算結(jié)果作了對比.有效波高計算值與實測值的對比表明(圖1),兩者變化趨勢比較接近.可見有效波高的模擬值能較好的反映太湖波浪的實際情況.在計算初期,9:35至10:35時段內(nèi),模擬值要明顯小于實測值,可能是由于沒有考慮背景風(fēng)場的原因.然而隨著模擬時間的增長,風(fēng)浪場逐漸發(fā)展成形,與實測值也就更接近.可見,該數(shù)學(xué)模型可以較好地模擬風(fēng)場作用下太湖風(fēng)浪的生成和傳播過程,模型在太湖應(yīng)用是合適的,可以利用該模型對太湖波浪進行深入研究數(shù)值計算。圖1梅梁灣中部(31o25.8967'N,120o12.7083'E)有效波高實測值與計算值比較圖Fig．1ComparisonofmeasuredandcalculatedvalueaboutsignificantwaveheightinthecenterofMeiliangBay太湖波浪模擬計算為了研究太湖波浪的生成、發(fā)展及衰減的規(guī)律，不同風(fēng)速風(fēng)向下太湖波浪場的分布情況，太湖波浪場受流場、水深及風(fēng)場的具體影響等，本文利用驗證后的YW-swp模型對太湖波浪進行了進一步計算研究。根據(jù)YW-swp模型，對太湖SE項，風(fēng)速為14.4m/s定常風(fēng)時太湖的有效波高、有效波周期、波陡、波向、底部切應(yīng)力及最大軌跡流速等波浪要素進行了模擬．下面以有效波高為例，分析SE情況下全太湖有效波高的分布情況．結(jié)果見圖2.圖214.4m／s東南風(fēng)持續(xù)作用下有效波高分布Fig2Thedistributionofsignificantwaveheightbythesustainedactionwithsoutheastwindof14.4m／s從圖2可以看出，太湖各湖域的有效波高隨風(fēng)速的增大而增大，在風(fēng)向吹程較大和湖水相對較深處變幅更大。有效波高的的空間分布，與風(fēng)速風(fēng)向和水深有很大的關(guān)系。波高最大值主要分布在風(fēng)區(qū)長度較大和水深相對較深處。風(fēng)速越大，風(fēng)區(qū)長度對有效波高的影響越大，水深對有效波高的影響也增大，說明在太湖中，水深對波高的影響是非常重要的。而且，隨著水深的變淺，波高的分布愈來愈集中在其平均波高附近，這說明在波浪向淺水地區(qū)傳播時，波高較大的波浪，由于水深變淺而變形破碎，使其波高逐漸減?。欢ǜ咻^小的波浪，則由于水深的變淺在傳播過程中逐漸消失。另外，太湖的其他波要素(周期、波長、波陡等)隨風(fēng)速風(fēng)向和水深的變化也較大。在太湖波浪中，波長和波周期受水深影響較大。并且風(fēng)區(qū)長度對波長和波周期的影響也比較重要。

結(jié)論本文給出了一個適合太湖地形的風(fēng)浪數(shù)學(xué)模型YW-swp，并討論了太湖風(fēng)浪的規(guī)律：波浪和風(fēng)之間存在著直接密切的關(guān)系，即波浪是從風(fēng)獲得能量的供給而發(fā)展起來的．從實際波浪的觀測中可知，在湖心，風(fēng)速越大，波浪越發(fā)大．風(fēng)吹的時間如果較短，波浪就小。另外，太湖的其他波要素(周期、波長、波陡等)隨風(fēng)速風(fēng)向和水深的變化也較大。另外可以得到，波浪的發(fā)展不光取決于風(fēng)速的大小，還同風(fēng)的持續(xù)吹的時間和風(fēng)區(qū)長度有關(guān)。

參考文獻(xiàn)（References）:[1]喬樹梁，杜金曼，陳國平等。湖泊風(fēng)浪特性及風(fēng)浪要素的計算．水利水運科學(xué)研究，1996，9(3)：189-198[2]逢勇，濮培民太湖北岸風(fēng)浪譜的特征分析．海洋與湖沼，1996，5(5)：531-537．[3]羅瀲蔥．太湖水動力學(xué)及其環(huán)境效應(yīng)研究[博士論文]南京：中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，2004[4]胡維平，胡春華，張發(fā)兵等．太湖北部風(fēng)浪波高計算模式觀測分析．湖泊科學(xué)，2005，17(1)：41-46[5]尹寶樹.渤海波浪和風(fēng)暴潮潮汐運動相互作用的理論和數(shù)值研究[D].青島，中國科學(xué)院海洋研究所，1996.[6]Hasselman,K.,andHasselman,S.,1985a.Computationandparameterizationsofthenonlinearenergytransferinagravitywavespectrum.Part1,anewmethodsforefficientcomputationoftheexactnonlineartransferintegral.J.Phys,Oceanogr.15,1369-1377.改革高考制度的必要性的經(jīng)濟學(xué)分析胡**國際經(jīng)濟與貿(mào)易【摘要】隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)行的高考制度越來越不適應(yīng)其發(fā)展，以邊際收益來解釋。假設(shè)高考是一個完全競爭市場，政府作為這個市場的供給方，提供改革，考生作為這個市場的需求者，需要通過改革來實現(xiàn)自身的利益，他們?nèi)我环降淖儎佣家绊懻麄€市場，當(dāng)兩個因素同時變動時就要看哪一個因素起了決定性的作用。其實這也可以從博弈論的思維來理解，改革高考制度的實現(xiàn)最終取決于考生和政府之間的相互博弈的結(jié)果?！娟P(guān)鍵詞】邊際收益市場供給需求博弈論EconomicAnalysistoNecessityofReformingNCEESystemAbstract:Withthedevelopmentofsociety,thecollegeentranceexaminationsystemisadapttothedevelopmentofit,toexplainofmarginalrevenue.Assumingthecollegeentranceexaminationisacompetitivemarket,thegovernmentasthemarketsupply,providingthereform,studentasthemarketdemand,needingtoachievetheirowninterestsbyreform.theyhaveeffectonthewholemarketfromchangebytheeitheroftwofactors.weshouldconsiderwetherfactorsplayedadecisiverolewhenchangeoftwofactorsatthesametime.Infactitcanexplainfromgametheorytoo.Reformthecollegeentranceexaminationsystemdependsontheresultofthegamebetweenthegovernmentandstudent.Keywords:MarginalrevenueMarketSupplyDemandGametheory中國的高考是典型的高競爭、高利害、高風(fēng)險的大規(guī)模選拔性考試，是中國各類考試中最重要、影響最大的考試，是作為教育體系中的一個重要的環(huán)節(jié)。在一個經(jīng)濟體制和社會文化發(fā)生巨變的時代，高考制度如不能及時跟進，將會影響其功能的正常發(fā)揮，最終還會阻礙整個社會的持續(xù)發(fā)展。因此，本文用微觀經(jīng)濟學(xué)原理淺析探討改革高考制度的必要性問題，旨在有助與決策者正視高考現(xiàn)狀，以及時找到改革之路。一、改革高考制度的必要性---邊際收益隨著經(jīng)濟、社會和文化背景的不斷變化，現(xiàn)行的高考制度越來越不適應(yīng)其社會的發(fā)展。高考自1977年恢復(fù)以來，對我國的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的人才，但理性人考慮邊際。隨著高考的參考人數(shù)不斷擴大，也就加大了考試的成本（機會成本）。首先是每年為高考投入的經(jīng)費的成本，還有考生為準(zhǔn)備高考的時間成本，為高考而放棄的其它一切事物的成本。邊際成本的不斷擴大，邊際收益遞減，這就體現(xiàn)在高考制度在現(xiàn)在社會的不適應(yīng)。經(jīng)濟學(xué)考慮是要邊際收益等于邊際成本，此時是利潤最大化，而現(xiàn)實是成本的不斷加大，這不合經(jīng)濟學(xué)思維，故要改革，實現(xiàn)利潤最大化的原則。二、改革高考制度的必要性----供給需求原理假設(shè)高考是一個完全競爭市場，政府作為這個市場的供給方，提供改革，考生作為這個市場的需求者，需要通過改革來實現(xiàn)自身的利益，他們?nèi)我环降淖儎佣家绊懻麄€市場。而有下面三種情況的變動，其一是供給者的變動（假設(shè)需求不變），其二是需求者的變動（假設(shè)供給不變），其三是雙方都變動。從供給方而言：近年來高考模式產(chǎn)生了一些變化：在考試科目設(shè)置上推廣“3+X”部分省市實行自主命題，有些地方還開始實行春季高考；高校被賦予一定的招生自主權(quán)，大規(guī)模擴招且實行收費制度，還取消了對考生年齡的限制……在這些變革中，盡管高考權(quán)還統(tǒng)一集中于中央政府，但命題權(quán)、考試科目設(shè)置權(quán)正在逐步下放給地方政府，招生權(quán)也適度移交給高校，可是高考體制沒有根本變革，我國的高考招生制度仍然停留在傳統(tǒng)的思路上，沒有新的突破。相對而言，在需求不變的條件下，地方政府的權(quán)力擴大，為了自身利益，不希望改革，就會少提供改革，這就使成本加大。如下圖所示：S2成本新的最優(yōu)點S1改革減少原來的最優(yōu)點D0高考的改革從圖中易知：政府權(quán)力擴大，就必然促使他們?yōu)榱俗陨砝娑M可能的減少改革。供給曲線由S1向左上方移到S2，高考改革減少，成本增加。因而，從政府角度而言，要使社會福利最大化的話，對社會最優(yōu)的選擇就的改革。從需求方而言：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，每年的參考人數(shù)不斷增多。中國2002-2006歷年高考報考人數(shù)及錄取人數(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)上資料整理得出數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)上資料整理得出/b16462/d51173172.htm年份報考人數(shù)（萬人）錄取人數(shù)（萬人）錄取率200252732160.91%200361338262.32%200472344761.83%200586750458.13%200695054056.84%數(shù)據(jù)來源：/b16462/d51173172.htm從表中數(shù)據(jù)易知歷年的參考人數(shù)不斷增多，雖錄取人數(shù)也不斷上升，但是錄取率還是趨于下降趨勢的。調(diào)查顯示，社會上大多數(shù)人對“以分取人，一考定終身”的高考制度很有意見。在新課程方案的制定過程中，華東師范大學(xué)出版社和教育部華東師范大學(xué)課程中心聯(lián)合組織了“普通高中課程滿意度的調(diào)查研究”。在調(diào)查中，有85.4%的學(xué)生和78%的公眾認(rèn)為，現(xiàn)在的考試成績不能全面反映學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r。這就促使考生對改革高考制度的需求不斷增加，而在考慮政府這個供給不變的情況下，要求改革的需求增加，在下圖中易知：需求曲線由D1向右上方移到D2，產(chǎn)生一個新的最優(yōu)點，在新的最優(yōu)點上，雖加大了改革，但同時成本也增加了。因而就考生角度而言，不能只是他們需求，而還需要政府來提供這種改革，以降低成本。如下圖所示：成本需求增加S新最優(yōu)點D2原來最優(yōu)點D10高考的改革就雙方都變動而言：供給減少，需求增加，但是需求增加的幅度必然大于供給減少的幅度。因為政府不可能是完全的理性的經(jīng)濟人，他們不能只考慮到自身的利益，他們也要為考生著想，即使沒有完全做到為人民服務(wù)，