污染物动力扩散数值模型模拟研究 ——以象山港为例

文章建立污染物动力扩散数值模型,并将模型应用于象山港污染物扩散的模拟计算。研究结果表明：象山港海域化学需氧量、无机氮和活性磷酸盐源强的实测值与模型模拟结果之间的相对误差基本小于15％;污染物动力扩散数值模型在总体上有效模拟了象山港化学需氧量、无机氮和活性磷酸盐等污染物的浓度分布,为该模型在其他海域的应用提供参考依据。     

浙江象山港海域悬沙浓度分布变化及其水动力影响分析

利用冬、夏两季象山港15个同步连续站和60个准同步大面站实测悬沙浓度数据,结合实测潮流、盐度等海洋水文资料,分析了象山港海域悬沙浓度变化规律。结果表明,象山港海域悬沙浓度分布具有较明显冬季大于夏季、大潮期大于小潮期以及湾口向湾顶逐渐减小的变化特征。这些特征主要受制于冬季高含沙量、低温、低盐的闽浙沿岸流与夏季高温、高盐、低含沙量的台湾暖流的交替作用和半月潮周期潮流动力变化的影响。在这种背景下,由于潮流动力作用,大小潮周期中底部沉积物与水体悬浮泥沙之间存在再悬浮与沉降的交换过程。     

污染物离岸排放输移扩散的数值模拟分析

为研究污染物离岸排放的输移扩散规律及影响因素,本文基于MIKE21软件构建了渤海和黄海北部海域的数学模型,采用水动力模块对海域潮流进行数值模拟,通过对排污口海域网格逐层加密,模拟了芝罘岛海域的潮流场,并与实测潮流资料进行对比,验证了模型的合理性。在此基础上耦合输移扩散模块,模拟了污染物COD在不同环境条件下的输移扩散现象,并研究对比了风场和源项对离岸排放污染物的输移扩散产生的影响。结果表明,风场改变了污染物离岸输移扩散的速度和方向;在排污区域附近,线源比点源更有利于污染物的离岸输移扩散。     

象山港特征污染物浓度分布反演研究

文章首先简述2009年象山港海域环境现状,总结该海域中化学需氧量(COD)、无机氮 (DIN)、活性磷酸盐 (DIP)3项主要水质因子的超标情况及海水富营养化状态,并与往年数据进行对比,叙述象山港海域水质发展趋势;其次,利用FVCOM中的污染物输运数学模型对象山港海域中以 COD、DIN、DIP为代表性水质指标进行现状模拟,将几组不同工况的模拟结果分别与实测数据进行对比,从而确定可用于模拟象山港海域现状水质环境的排放口浓度。     

舟山本岛北部大麦秆礁海域地形诱发的小尺度涡

在舟山附近北至南汇嘴附近,南至象山港附近,东至-60 m等深线附近海域建立了二维潮流模型,通过多个验潮站和实测潮流资料的验证,潮流、潮位计算结果与实测结果符合良好。在此基础上,通过数值模拟,研究了舟山北部大麦秆礁附近海域地形诱发的小尺度涡,Lagrange质点漂移实验也很好地验证了数模的结果。为了研究大麦秆礁的地形对小尺度涡的影响,在数值模型中将大麦秆礁的东北部的岛礁去除,结果显示:涨潮时,大麦秆礁西侧两个小尺度涡减少为一个;落潮时,大麦秆礁东北岛礁东侧两个小尺度涡消失,表明地形是大麦秆礁附近小尺度涡生成的主要原因。     

厦门浔江海域污染扩散数值模拟

本文采用ＡＤＩ活动边界潮流数值模拟模拟了厦门浔江海域的潮流，计算的结果与实测数据比较吻合。文中用欧拉污染扩散数值模型计算了从同安、集美、五通口排出的污染物（ＣＯＤ）对浔江海域的影响，同时采用拉格朗日污染扩散数值模型研究在湾口、集美和在北部的湾顶污染物瞬时排放后的运移情况。     

苏北辐射沙洲海域水文特征与COD潮扩散计算分析

采用平面二维水动力及污染物输运模型.针对研究海域的水动力特性.应用潮流场作为背景场驱动控制污染物浓度的对流扩散方程,利用有限元方法对苏北辐射沙洲海域大、中、小潮水动力特征及如东洋口港附近污染物输运进行了计算分析。计算结果与实测结果比较表明:计算所得潮流场合理.辐射沙洲区部分潮流脊间水道的潮流运动具有明显的定向往复流形式,潮流强,潮差大.且形成了辐射状潮流流炀;排污口排放的污染物的扩散影响范围不大,不利潮型为小湖,大潮和中潮情况下,污染面积有所减小。     

象山港避风锚地工程潮流泥沙模型试验研究

在分析现场实测资料的基础上,借助象山港整体变态物理模型,通过潮汐水流定床和悬沙淤积试验,对湾内拟建奉化市避风锚地工程实施后,附近海域的潮流场变化和海床淤积情况进行了系统研究。研究结果表明,避风锚地工程对航道、渔港等周边重要设施的影响有限。从而为工程的海洋环评、海域使用论证及工程设计提供了技术支撑,也为半封闭港湾内其它类似涉海工程的可行性论证提供了可借鉴的经验。     

象山港海域环境容量及其分配研究

文章根据象山港污染源和海域环境容量的确定,以行政区划为计划单元,结合当地的社会经济发展现状及规划,对象山港周边5个县(市、区)海域的环境容量进行优化分配,使象山港海域污染物总量控制研究更具可操作性;同时对象山港海域污染物总量控制工程进行了积极探讨,并提出了相应的对策与建议。     

象山县西沪港海洋生态环境修复工程物理模型试验研究

在分析现场实测资料和进行大米草阻力模拟水槽试验的基础上,建立了象山港海域整体潮流泥沙物理模型,取得了模型潮汐水流及泥沙运动与原体的较好相似,分别通过潮汐水流定床和悬沙淤积动床模型试验,对象山县西沪港海洋生态环境修复工程实施前后工程区附近潮汐运动特征、潮流场结构变化和海床淤积情况进行了研究,并分析了工程对军港等重要设施的影响,为项目立项报批及决策提供科学依据,对今后我国大米草综合治理以及类似的海洋生态环境修复工程具有重要的指导意义。     

浙江苍南电厂冷却水温排放的数值模拟

电厂排放的冷却水水量大且热量高,其排放的热水将引起周围水域水温的升高,导致不同程度的热污染.针对浙江苍南电厂附近海域水流和污染物的对流扩散特点,采用MIKE21软件对电厂温排水进行数值模拟,分析不同潮型、不同流量及不同季节下的最大温升包络面积和取水口的温升变化.研究结果表明,电厂冷却水温排放的最大温升包络面积范围与流速和水深的关系密切.从本工程的情况来看,在高温升(4 ℃)区以保证率为97%的低水位潮型下的最大温升包络面积为最大,达0.69 km2,大潮、中潮和小潮相应的面积分别为0.63、0.66和0.48 km2;在低温升(0.5 ℃)区以小潮相应的面积为最大,达14.96 km2,中潮、大潮和保证率为97%的低水位潮型相应的面积分别为13.48、10.30和6.90 km2.温升包络面积与电厂冷却水的排放量不为线性关系.冬季电厂冷却水排放的温升包络面积大于夏季,冬季4 ℃温升包络面积是夏季的3倍,其它各级温升包络面积为夏季的1.1～1.4倍.由于取排水口被挡沙防浪堤隔开,故取水口区域的温升较小.研究成果可为电厂的建设提供依据.     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

胶州湾前湾填海对其水动力影响预测分析

本文采用ECOM-SED模式、算子分裂法和“干、湿”点法建立了胶州湾变边界数值模型。从潮、余流、潮波系统和潮流能几方面预测分析了胶州湾前湾追地对海洋水动力的影响。结果表明,前湾填海对胶州湾的潮波系统影响甚微,振幅和位相的变化都在1％以内。但是在前湾和工程附近海域潮流和余流变化比较大,其他海域的潮流和余流变化不大,潮流流速变化为1％左右,余流流速变化为3．14％～9．16％。填海后,内湾口和外湾口附近潮能通量增加2．6％～5．24％,前湾和工程局部区域潮能通量减小20．21％～87．23％。     

埕岛油田潮流、风海流预报系统的研制与应用

在埕岛油田潮流、风海流预报系统中应用了整体潮流预报法,结合对本海域潮流实测资料,研究编制成操作简便、功能强大的潮流预报应用软件,实现了对埕岛海域潮流和风海流的即时预报,用于指导油田生产管理,并取得了较好的效果。     

基于长期观测的辽东湾口东部海域水动力特征研究

辽东湾口东部海域是辽东湾与渤海中部进行物质和能量交换的主要通道之一。本文利用坐底式海床基平台获取的近8个月的水动力连续观测资料,通过谱分析和调和分析方法对该海域的潮汐、潮流特征进行分析,并讨论了余流及底层温度的季节变化规律。研究结果表明:该海域潮汐属于不规则半日潮,平均潮差为0.95 m,最大可能潮差为2.27 m。潮流属于不规则半日潮流,M₂分潮流为其优势分潮流。主要分潮流运动形式为往复流,最大流速方向为西南-东北向。余流的季节性特征较为明显:秋季,余流流速在中层达到最大,流向以西南向为主;冬季,余流流速垂向变化较小,并呈西南偏西向流动;春季,流速随深度增加而减小,流向从表层至底层呈现逆时针旋转的特征。受底层潮流、水平温度梯度及海面温度日变化的影响,底层温度表现出短期的高频变化特征:秋季,短期振荡以半日周期信号为主;冬季,全日周期信号较为显著;春季,短期振荡的现象较弱。     

黄海潮波系统下的GOCI反演及OSU模式海表流场数据适用性研究

黄海呈现独有的地形条件,且该海域的潮波运动独具特征。本文利用静止海洋水色成像仪（Geostationary Ocean Color Imager, GOCI）遥感反演和俄勒冈州立大学（Oregon State University,OSU）潮流模式分别获取了黄海海域的海表流场,基于该海域独特的潮波系统提出并识别潮波干涉区,进而对GOCI反演的流场做潮流提取,并对两种潮流数据作分区可用性评价,通过实测的漂流浮标数据验证评估。结果表明：利用GOCI反演和OSU潮流模式获取的海表流场具有一定程度的可靠性,GOCI反演的海表流场的流速平均相对大小误差值为0.77,OSU潮流模式获取的海表流场流速平均相对大小误差值为0.49;在靠近潮波干涉区的黄海中部海域,GOCI潮流数据与实测数据在方向上的一致性要优于OSU潮流数据,两者平均角度误差值分别为48.45°和63.10°;在远离潮波干涉区的黄海近岸海域,OSU潮流数据与实测数据在速度大小和方向上的一致性要优于GOCI潮流数据。     

Experimental method to measure surface signature generation by seabottom undulations

An experimental method to investigate submarine bedform signatures at the sea surface is described. The study area was the Lister Tief in the German Bight of the southeastern North Sea, a semienclosed tidal basin with asymmetric and very large sand waves. In-situ and remote measurements of surface roughness were obtained simultaneously. An X-band wave monitoring radar, an oceanographic multisensor sea surface buoy, an acoustic Doppler current profiler, and a standard echo sounder were operated on and from board a research vessel while drifting along the tidal channel     

2018年6月上海近海海域潮流特征分析

采用短期资料的潮流准调和分析方法,对2018年6月上海近海海域9个站位的同步潮流资料进行分析.分析结果表明:该海域潮流涨落潮不等现象显著,大部分站位的落潮流历时长于涨潮流历时,长江口内(C1～C3)落潮流最大流速远大于涨潮;该海域基本以半日潮为主,同时存在规则半日潮和不规则半日潮,考虑到该海域浅海分潮流具有较大的比重,...     

大鹏湾潮流数值计算

应用分步杂交方法建立了大鹏湾边界潮流数值模型，并对其进行了模拟计算，重现了该区域潮波及潮流的分布规律，并根据实测资料对其进行了验证，从而可系统地了解这一海区的潮波系统及潮流场等海洋要素的分布情况。     

威海湾入海污染物环境容量研究

在潮流数值模拟的基础上,计算威海湾受纳水体水质对排放源的响应关系,结合混合区的确定,计算了各排污口的最大允许排放量,为各个排污口排放的不同污染物制定相应的排放与削减量提供依据。威海湾望岛河和长峰河附近海域稀释扩散能力较差,污染物易滞留,现有排污量超过排污口的最大允许排放量,需要削减排污量;其余排污口尚有剩余排污量,南竹岛河排污口的剩余排污量最大。