桑沟湾海域物理自净能力分析

在桑沟湾汁算潮流场基础上,采用ADI法,建立了拉格朗日余流模型和平流——扩散输运模型。对排污口的污水输运轨迹进行了跟踪,并预测了桑沟湾1995年、2000年的水质,绐出了COD浓度分布的发展趋势,指出桑沟湾是一个水交换滞缓、物理自净能力较弱的海区。据此可为桑沟湾沿岸的排污口选址提供依据。     

半封闭高密度筏式养殖海域水动力场的数值模拟

基于2006年4月和7月在中国北方典型筏式养殖海域--桑沟湾的潮流特征的观测,对养殖设施(筏架与浮子等)和养殖生物(海带等)带来的阻力分别进行参数化,修改POM模型,对桑沟湾水动力场进行模拟,进而以此水动力模型驱动水质模型模拟该湾半交换时间,并与不考虑养殖阻力的模拟结果进行比较.结果表明:(1) 加入养殖阻力的水动力模型能模拟出更加真实的潮流流速大小和垂直结构特征,即筏式养殖活动带来的潮流上边界层的存在.(2) 由于养殖活动的影响,桑沟湾的流速减小40%,平均半交换时间延长71%.因此,如果忽视养殖活动本身对海水流动的阻碍作用,会高估桑沟湾的流速大小,高估营养盐和颗粒物的更新补充速度,进而影响对该养殖海域的养殖容纳量的评估.     

近岸典型养殖海区的潮流垂直结构特征

2006年7月在我国北方典型养殖海域桑沟湾进行现场观测,探讨养殖生物和养殖设施影响下潮流垂直结构的特征.结果显示:①夏季的桑沟湾,大量养殖生物和养殖设施的存在造成了潮流垂直结构中出现了潮流上边界层这一独特现象;②建立1个双阻力模型来描述这个现象,得到湾口北侧海带养殖区的潮流上边界层平均阻力系数-CDS=5.4×10-2和底边界层平均阻力系数-CDB=1.5×10-2;湾中部贝藻兼养区的-CDS=4.9×10-2,-CDB=1.9×10-3,并与同在黄海的自然海区青岛外海做比较;③在半日潮占优的桑沟湾海区,养殖阻力和底应力均具有1/4潮周期特征.在养殖阻力大于底应力的情况下,该海区出现了表层海水先涨/落潮的现象,这与浅海潮流底层海水先涨/落潮的一般规律截然不同.     

桑沟湾海冰厚度遥感反演研究

为解决现场调查数据覆盖不足的问题,利用卫星遥感数据(Landsat TM和ETM+)对桑沟湾海域的海冰厚度进行了反演。与Zubov模型计算结果相比,本反演结果与之接近(相关系数0.89)。由遥感影像提取结果看出,桑沟湾海冰厚度随时间和空间变化明显。在轻冰年份,桑沟湾基本无冰。在偏重冰年和重冰年份,桑沟湾出现大量浮冰,并且海冰在水动力和风应力的作用下,呈现由近岸到离岸冰厚不断减小的趋势。重冰年份桑沟湾南侧由于受潮汐和风力推动作用下发生挤压变形,近岸出现平均冰厚较大的海冰(20 cm),桑沟湾中部也出现平均厚度约5~10 cm的海冰。     

桑沟湾溶解态铝的分布、季节变化及影响因素

基于2011-04,2011-08,2011-10和2012-01对桑沟湾海域大面调查的资料,利用改进的荧光镓(LMG)分子荧光光谱分析法测定溶解态铝的含量,研究了桑沟湾溶解态铝的分布和季节变化特征。结果表明,4个航次桑沟湾溶解态铝的平均浓度分别是(47.3±14.4),(56.0±14.6),(64.5±11.3)和(32.1±6.0)nmol/L,呈现出明显的季节变化,即秋季最高,夏季、春季次之,冬季最低。除几个异常站位外,溶解态铝的分布大致呈现随离岸距离的增加其浓度逐渐降低的趋势。夏季表层溶解态铝的浓度在近岸出现低值,夏、秋季湾口北部均出现高值。影响桑沟湾溶解态铝分布的主要因素包括与黄海的水交换、河流及地下水、浮游植物和养殖生物、悬浮颗粒物。根据简单箱式模型对桑沟湾溶解态铝的通量进行了估算,结果显示,除了河流和大气沉降外,桑沟湾溶解态铝还存在其他的源。与相邻的爱莲湾和俚岛湾相比,桑沟湾溶解态铝的浓度在春季较高,在夏季较低。与世界大洋相比,桑沟湾溶解态铝的浓度全年均较高。     

桑沟湾海水化学调查

本文通过荣成市水产科技研究所１９９７年对桑沟湾海水水质的监测、阐述了该湾水温、盐度、透明度、ｐＨ和三氮的变化特征,并与１９８３年调查结果作了对比,分析了近几年桑沟湾水质变化情况及原因。     

桑沟湾不同形态锰的分布、季节变化及影响因素

利用催化动力学分光光度法和两步提取法对2011年4月（春）、8月（夏）、10月（秋）和2012年1月（冬）桑沟湾海域溶解态无机锰(DIMn)和表层沉积物中的锰的含量进行测定。结果表明,桑沟湾4个季节（春季至冬季,后同）DIMn浓度呈现出近岸高、远岸低的分布特点,其平均浓度分别为(60.5±43.1) nmol/L、(42.0±30.5) nmol/L、(23.4±11.2) nmol/L和(18.2±13.5) nmol/L,呈现出明显的季节变化,即春季最高,夏季、秋季次之,冬季最低;与相邻的俚岛湾和爱莲湾相比,桑沟湾春季、夏季DIMn的浓度较高,秋季、冬季则没有显著性差异。桑沟湾表层沉积物中总Mn在4个季节的含量分别为(861±308) mg/kg、(915±322) mg/kg、(589±108) mg/kg、(653±185) mg/kg,表层沉积物中醋酸提取态Mn在4个季节的含量分别为(500±272) mg/kg、(502±232) mg/kg、(322±81) mg/kg、(345±91) mg/kg,两者均表现出近岸高、远岸低的分布特点。醋酸提取态Mn的含量在春季、夏季要显著高于秋季、冬季。悬浮颗粒物的吸附和浮游生物的利用是影响桑沟湾DIMn浓度与分布的重要因素。桑沟湾DIMn的源主要包括河流及地下水输送、大气输送、沉积物?水界面释放;汇主要包括养殖生物的清除、向黄海的输送等。简单箱式模型收支计算结果显示,桑沟湾DIMn的源略大于汇,表明除了养殖生物的清除和向黄海的输送,桑沟湾DIMn还存在其他汇。本研究的结果为桑沟湾DIMn的生物地球化学循环的深入认识提供了基础数据。     

桑沟湾海水化学调查

本文通过荣成市水产科技研究所１９９７年桑沟湾海水水质的监测,阐述了该湾水温,盐度,透明度,ｐＨ和三氮的变化特征,并与１９８３年调查结果作了对比,分析了近几年桑沟海水质变化情况及原因。     

近200年桑沟湾养殖海域柱状沉积剖面的污染有机质记录与评价

通过对取自桑沟湾南部和北部养殖海域2个站位的柱状沉积物样品进行TOC和TN测定,分析了桑沟湾沉积物中TOC和TN的分布情况,结合沉积物年代序列的测定,估算了工业革命之前、之中及规模化养殖之后桑沟湾海域沉积物中水生有机碳和总氮的含量,并对近200年来桑沟湾养殖海域有机质沉积情况进行了评价。结果显示:19世纪70年代以前,TOC含量较稳定,TN含量随深度增加而缓慢降低;19世纪70年代至20世纪70年代,TOC,TN含量波动均较大;20世纪70年代以后,TOC含量逐渐减小并趋于稳定,TN含量随养殖规模的扩大显著增加,且扇贝养殖区表层沉积物中TOC,TN的含量均低于海带养殖区。近200年桑沟湾沉积物中有机质来源变化趋势为混源-陆源-混源,近40年来的规模化养殖明显增加了水生有机碳及水生总氮在TOC和TN中所占比例。对桑沟湾沉积物中有机质污染评价结果显示,大规模的养殖活动增加了底质中沉积物TOC和TN的含量,海带筏式养殖对沉积物中的TN造成了一定的累积性自身污染。     

桑沟湾水体中有机氯农药时空分布特征

利用气相色谱法分析并结合外标法,定量测定2009年4个航次桑沟湾海域水体中8种有机氯农药的质量浓度,探讨了有机氯污染物在该海域组成以及时空分布特征。结果表明,DDTs类农药是桑沟湾水体中主要的有机氯农药种类。该海域有机氯农药质量浓度分布特征呈现8月份较高,10月和12月份次之,4月份最低。与其他海域相比,其有机氯农药质量浓度处于中等水平。桑沟湾的水体中HCHs和DDTs质量浓度均符合国家一类海水质量标准。     

东海大堤对湛江湾水动力环境影响的研究

在湛江附近海域建立了三维动边界水动力模型，通过验证，结果与观测数据符合良好，并在此模型基础上分别模拟计算了湛江东海岛填海大堤现状以及1958年大堤修建之前湛江海域的水动力场，通过两种情况下的流场、潮位、纳潮量以及水交换率的比较，分析了东海岛大堤的存在对湛江湾水动力环境的影响。     

Impact of the dam water discharge on the circulation system in the Kangjin Bay,South Sea,Korea

This study is based on a series of numerical modeling experiments to understand the impact of the Namgang Dam water discharge into the Kangjin Bay (KB). Numerical model performances were tested in terms of various skill analyses, with skill scores for elevation and tidal current over 85 %. The models successfully reproduced the tidal circulation and the response of fresh water input and subsequent dilution of salinity field. The behavior of the fresh water plume in the KB was investigated and analyzed. The different pattern of densitydriven current field was described at tidal phases. The modified tidal ellipse characteristics are estimated as a result of interaction between tidal current and density current.     

Feedback between tidal hydrodynamics and morphological changes induced by natural process and human interventions in a wave-dominated tidal inlet: Xiaohai, Hainan, China

The feed back between morphological evolution and tidal hydrodynamics in a wave-dominated tidal inlet,Xiaohai,China is investigated through data analysis and numerical model experiments.His-torically,Xiaohai Inlet had two openings,located at the north and south of Neizhi Island(a rocky outcrop),respectively.The evolution of Xiaohai Inlet was dominated by the natural process before 1972.In addition to the natural process,human interventions,including the closure of the north opening,50% of fresh water reduction,and increase of land reclamation,have altered tidal hydrodynamics and morphological evolution since 1972.A series of numerical model simulations were conducted to investigate the influence of morphological changes on the hydrodynamics and the influence of human activities on the inlet evolution.The natural process has caused narrowing and shoaling of the inlet throat,development of theflood-tidal delta,and shoaling of the tidal channel in side the lagoon.Human intervention shave accelerated these changes.Consequently,the tidal propagation from the offshore into the lagoon has been impeded and the tidal energy has been dissipated substantially.Tidal current has changed from ebb-dominant to flood-dominant in most parts of the inlet system where as the inlet throat has remained as ebb-dominant,the tidal prism has decreased consistently,and sediment has continued to deposit in side the inlet.As a result,the changes of morphology,hydrodynamics,and sediment transport show a positive feedback.The human interventions have had both advantageous and adverse influences on the stability of the inlet.The closure of the North Opening has decreased the longshore sediment input to the inlet,and increased the tidal prism,ebb velocity,and sediment transport in the south opening,thus enhancing the inlet’sstability.However,reducing the river discharge and landfill of the tidal flats has resulted in a decrease of the tidal prism,the ebb velocity,and the ability to export sediment,thus having the tendency to deteriorate the inlet’sstability.As tability analysis based on a closure curve methodology has shown that Xiaohai Inlet is in a state of dynamic equilibrium at present.     

海南岛小海沙坝-泻湖-潮汐通道体系自动调整及恶化

本文运用历史地图对比方法，结合现场考察及水文泥沙测量资料，分析海南岛小海口门近40a来的变化过程，找出小海口门在人为作用下的演变规律．结果表明，小海沙坝—泻湖—潮汐通道体系曾是一个稳定的系统，它通过口门断面、地形调整以适应在人类活动作用下口门动力的变化并保持相对平衡．三大人为活动的综合影响，尤其是盐墩三岛的围垦及冈箱养殖，破坏了口门维持的最后动力(潮汐动力)，使小海沙坝—泻湖—潮汐通道体系失去了调整作用，直接导致了口门的迅速缩小．因此小海综合治理的首要任务是小海口门的治理。     

Numerical analysis on water exchange and its response to the coastal engineering in the Yueqing Bay in China

On the basis of a numerical model of tidal current using Delft3D, the distribution of the semi - exchange time of water was simula- ted in the Yueqing Bay here. The result showed that the semi - exchange time was about more than 6 d in the bay end, and about 1～2 d in the bay mouth. Besides, based on the calculation of the semi - exchange time before and after the Xuanmen Dam pro- ject, a comparison between them was further carried out. And the same work was also done with the recent reclamation projects in the Yueqing Bay as well. The results showed that the change in semi - exchange time caused by the Xuanmen Dam project was a- bout 6 d increase near the dam and 4.5 d increase at the bay end. And it was about 5 d increase at the bay end and 1 d increase at the mouth of the bay caused by the recent reclamation projects.     

连云港近岸海域物理自净能力研究及水质预测——Ⅰ.西大堤工程对潮流场的影响

采用有限差分解法,建立了连云港近岸海域二维固定边界和变边界潮流数值模型。分别对现状流场和西大堤建成后的流场进行计算和预测。得出了潮波图,潮流椭圆图,最大流速分布和不同时刻的流场图,计算结果与实测值吻合良好。     

渤海湾海域潮流数值计算

采用不规则三角形网格的分步杂交法,建立渤海湾海域二维变边界潮流数值模型,重现该海域潮波及潮流的时空分布,计算得到M2分潮和K1分潮的同潮时线与等振幅线、潮流椭圆及不同时刻潮流场分布。计算结果与实测资料对比验证吻合良好。     

莱州湾潮余流及粒子运移特征

为掌握莱州湾潮余流特征和粒子运移特征，文章采取平面二维数值模拟的方法，计算得到莱州湾的潮流场，并分析潮流结构；在潮流场的基础上，计算和分析欧拉余流场；通过在不同位置释放自由运动的粒子，得到潮流作用下自由运动粒子的运移轨迹。研究结果表明：莱州湾涨潮时的最大流速约为2.19 m/s，落潮时的最大流速约为2.66 m/s，且均在湾口处出现最大流速；莱州湾欧拉余流速度较小，且湾口附近较大而湾内较小；莱州湾分布均匀的粒子在自由运移时出现不同程度的聚集，且整体运移趋势是向岸聚集。     

浮山湾帆船赛场水动力条件数值模拟

潮流数值计算是研究海域现状潮流场及预测潮流场分布的一个重要方法.根据帆船比赛的要求,结合青岛浮山湾及邻近海域的地理信息,应用分步杂交方法建立浮山湾变边界潮流数值模型进行模拟计算,分析浮山湾帆船赛场的水动力条件,从潮波、海水流速等方面证明选址的合理性.结果表明,浮山湾及附近海域的水动力和气候务件等均能够满足帆船比赛的要求.     

罗源湾全日潮汐和潮流数值计算

采用不规则三角形网格的分步杂交法,建立罗源湾海域二维变边界全日潮汐和潮流数值模型。将计算值与实测资料比较,结果表明符合程度良好。给出了同潮时线与等振幅线、潮流椭圆、最大潮流及不同时刻潮流场分布。应用该模型可以较系统地了解罗源湾全日潮的潮汐、潮流状况。