海底地下水和海水混合营养盐变化的模拟实验研究

1 引言 海底地下水排泄(submarine groundwater dis-charge,SGD)早在几世纪前就被发现,直到20世纪80年代,LOCIZ工作组成立并通过一系列的研究,让人们才逐渐认识地下水向沿海海域排泄是海岸带陆海相互作用的一个重要过程[1-2].近年来随着监测技术的发展,特别是同位素示踪剂技术的应用[3-4],已证实SGD是一个全球性的现象.     

莱州湾东岸海底地下水来源判别及量值估算

采用稳定同位素——¹⁸O、D, 结合常规离子分析结果确定了莱州湾东岸海底地下水的来源, 并采用数值方法估算了其量值。结果表明: 莱州湾东岸海底地下水主要来源于波浪、潮汐的海水补给, 同时在一定程度上受地下水径流排泄的影响, 三者对海底地下水的贡献率分别为 31.0%, 56.3%和 12.7%。研究结果对于合理开发、科学保护海底地下水具有重要现实意义。     

莱州湾海底地下水动态及影响机制研究

地下水监测及数理分析是地下水动态研究的主要方法。但目前海岸带地区多以陆域地下水监测为主,海域部分尤其具有多层含水层系统的海底地下水缺少直接监测数据。本研究通过海域钻孔ZK03与ZK08实时监测不同层位海底地下水动态以及海洋潮汐变化,结合其地层结构和沉积演化背景,分析莱州湾海底地下水动态特征并揭示其影响机制。研究结果表明,莱州湾海底地下水动态具有周期性和分层性特征;全新世含水层与海水关系密切,其海水入侵界面垂向上厚10 m左右。海底地下水分层与沉积地层划分大致相同,其动态特征是在地层结构及沉积演化环境影响下,降水、径流及潮汐驱动不同层深地下水间或地下水与海水间混合作用的结果。本文初步构建了海底地下水分布模式,探讨区域地下水与海水的相互作用关系。莱州湾海底地下水动态研究对于深入分析海(咸)水界面变化机制及探索海底地下水排泄具有推动作用。     

海洋激流的若干观测结果

最早指出海洋中存在激流的是美国WoodsHole海洋研究所海洋地质学家Hollister.他早年在分析大洋海底岩芯时发现有波状结构,认为这种波状结构是由于在远古时代的高速海水流动的作用所致,于是提出了一个大胆的假说,认为大洋海底存在着海底激流(又称海底风暴),并于1963年在美国旧金山召开的IUGG会议上提出了这个假说.遗憾的是在这次会议上这个假说并未引起人们的注意,甚至被指责是“一派胡言”.     

海底承压含水层排泄电阻率法探测效果模拟与分析

海底承压含水层排泄是海底地下水排泄的一种主要形式。由于这一过程发生在海水层下部,探测难度较大。为探讨海洋多电极电阻率法对该过程的探测能力,根据典型海底承压含水层地质模型构建不同排泄阶段地电模型,模拟海面和海床面两种探测情形分别进行多电极电阻率法理论探测结果计算和物理模拟,并对所得电阻率剖面进行对比分析。研究结果表明,水面多电极电阻率探测剖面能够清晰刻画出排泄入海的淡水体在海水中迁移、混合过程,但剖面异常特征和分辨率受探测装置形式、电极极距、海水深度影响;海床面探测则对沉积层中咸淡水交换过程反映能力更强,沉积层中的锲形海水侵入体可得到良好反映。     

莱州湾东岸海底地下水的水文地球化学特征及其地球化学演化模式

莱州湾东岸的海底地下水主要分布在浅海区的第四纪松散沉积物中,明显有别于海水,目前已被大量开采利用。从内陆向海区分别取地下水样化验分析,其pH值、密度、钠吸附比(SAR)、rCl/rBr等化学特征值呈现出从陆向海逐渐变化的规律,内陆含水层地下水中较高的硝酸盐类污染物,在海底地下水中也有明显的反映,地下水的水化学类型也由ClCa·Na·Mg型转变为ClNa·Mg型和ClNa型。另一方面,海底地下水的主要组分、浓度和矿物相组成也有自己的特点。研究发现,从内陆向海区,地下水的离子强度和矿物质的饱和指数均呈现出一定的变化规律。地下水中的这些离子以及矿物相在空间上的水岩交换变化,使地下水逐渐从淡水演化为微咸水和咸水,构成了海岸带地下水地球化学演化的一般模式。鉴于海底地下水与内陆地下水的紧密联系,今后陆地含水层一旦被污染,地下水向海区的化学输移将带来一定的环境效应。这应当引起我们足够的重视。     

基于地表水-地下水耦合模型的海底地下淡水排放量估算

陆源地下淡水排泄（SFGD）作为海底地下水排泄（SGD）中的重要组成部分,带来大量陆源营养物质,是陆地向海洋输送化学物质重要且隐蔽的通道。本文将完全耦合的分布式水文物理模型PIHM开发应用到广东省东南部沿海地区,旨在通过构建海岸地表水-地下水耦合模型,对SFGD通量进行时空变异分析,进一步理解沿海流域与河口之间的水文过程。结果表明,（1）对SFGD与相关影响因子进行多元回归分析,结果表明当地形坡度i ≤2%时,地形坡度是SFGD的主控因子,地形坡度越大,SFGD速率越大,当i >2%时,SFGD与各影响因子均无显著相关。（2）研究区域子流域之间SFGD排放速率差异主要是流域形状以及地形差异造成的,螺河流域片区海岸线短且沿海地区主要为平原地区,因此年均单位长度SFGD通量小。（3）在主要降雨事件中,SFGD比地表径流对降雨的响应更快,峰值出现时间比地表径流平均早1-3天。利用地表水-地下水耦合模型研究SFGD通量的时空变异规律为海底地下水排泄估算提供了新途径,为未来沿海生态管理规划提供了科学参考。     

深海大型沉积物波的研究现状与展望

20世纪60年代以来,随着深海钻探(DSDP)和大洋钻探项目(ODP)的成功实施,在现代深海海底发现了一种大面积分布的大型沉积物波,这从根本上改变了人们对波痕是浅水标志的认识.     

截渗墙作用下滨海地下水渗流与排泄特征

截渗墙的修建是防治滨海含水层中海水入侵的有效手段,然而它对地下水渗流和排泄的影响是被忽略的.本文通过建立场地尺度的数值模型,模拟了海水入侵的动力学过程,以地下水流速和流量为指标定量评价了截渗墙结构对地下水渗流和排泄的影响.研究结果表明,截渗墙条件下的地下水排泄量呈现先上升后下降的趋势,并在墙体下方形成高流速区域,但地下...     

泥质潮滩的海水-地下水交换量化研究——以莱州湾南岸为例

本文目的是利用数值模拟量化研究莱州湾南岸泥质潮滩的海水-地下水交换。选取的典型剖面长约3 800 m,坡度小于1%,沿剖面选取5个监测点,观测地下水的水头和盐度,分析其随时间的变化规律。概化水文地质条件基础上,用SEAWAT-2000建立二维数值模型,模拟水流的流动并将水头模拟值和观测值进行拟合。基于良好的拟合结果,计算出海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge,SGD)量为17.46 m3/m/d,海水流入量为2.71 m~3/m/d。文章最后提出了观测和模拟过程中存在的问题,需要今后进一步解决。     

营口市海水浴场资源环境容量分析

营口市位于辽宁省的中南部,面对渤海的辽东湾,背依鞍山市平原丘陵,东邻辽东崇山峻岭,西接盘锦市沿海平原,有辽河蜿蜒人海,海岸线绵延曲折。由于受海洋、河流的影响．营口市四季分明,气候宜人,蕴藏着丰富的滨海旅游资源,海蚀景观、地质珍迹、人文景观等资源各显异彩;尤其是海水浴场,条件极为优越,与国际上一流的海水浴场相比．毫不逊色,在某些特征上还稍胜一筹。     

A method of estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys

A method for the estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys is proposed. It is based on the comparison of the estimates of power spectral densities for the components of current velocity computed according to three data sets: the data set of the coordinates of a drifting buoy with a built-in GPS receiver, the data set of coordinates formed on the basis of the first set but with data missing and observational errors corresponding to the actual trajectory measurements by the Argos satellite location and data collection system by the Doppler method, and the data set of coordinates obtained as a result of interpolation of the second set. As an example, we consider the procedure of realization of the proposed method and demonstrate the efficiency of its application for the improvement of the reliability of reconstruction of the trajectories of drifting buoys.     

Estimates of fishery potentials of the EEZ of India

An attempt has been made to estimate the fishery potentials of the EEZ of India on the basis of data on primary and secondary production. The total column primary production and zooplankton production have been calculated to be 265·9 and 9 million tonnes of carbon per year, respectively. From these values the fishery potential has been estimated as 2·5 million tonnes per year. To this, if we add the estimated demersal fish catch, being 1·2 million tonnes per year, the total potential yield comes to 3·7 million tonnes per year. Since the present average total catch is about 1·6 million tonnes in a year, the fish catch could be doubled.     

韩国的海岸带综合管理

1992年，联合国21世纪议程提出了综合管理的概念，并认为它是海岸管理的最重要目标，而海岸管理的目的就是改进业已存在的管理实践的效率和效果。在21世纪议程的实施过程中，沿海国家面临着巨大的困难，即：为了使综合管理在实践中具有可操作性而建立适合的政府机构。韩国正是在国家范围和次一级区域进行这项工作的实验场所。这项工作的最重要成就是在1996年成立了具有综合协调各涉海部门职能的韩国海洋事务与渔业部（MOMAF）。这篇文章的内容主要来自于这些观察，即韩国政府为建立海岸带综合机制而进行了各种努力，特别是1992年联合国环发大会召开后到1997年初海洋事务与渔业部成立了海岸带管理处这段时间里开展的各种工作，文章重点在于评价在建立海岸带综合机制的过程中综合的概念是如何被应用并被挑战的。文章提出了在东亚地区沿海国家开展合作的可能区域的建议。     

天然气水合物地球化学特征

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气(主要为甲烷)与水组成的似冰状固态化合物。天然气水合物中包含的甲烷碳是全球甲烷资源的重要组成部分,是一种数量巨大的潜在能源[1]。而且由于甲烷的温室效应,天然气水合物分解释放的甲烷进入大气中会严重     

海鸟系列CTD数据预处理分析

介绍了海鸟系列温盐深测量仪(CTD)原始数据预处理的方法和步骤,解释各个过程中的原理,根据规范和工作实际对处理过程中存在的问题进行分析,提出解决方案,针对资料的标准化提出建议和意见。     

A model of the dynamics of the ecosystem of the Sea of Azov

We use many-year archival observations of hydrologic and hydrobiologic state of the Sea of Azov for the identification of the structure of a model of its ecosystem. The ecosystem model, supplemented with expert estimates of bioresource consumption (fish reserve), contamination level, and possible ecologic fines for violation of the sea natural state, is formalized by the method of system dynamics. Hereat, the major part of influence functions is found in terms of observational data with application of self-organization algorithms. We also present the results of simulated experiments with the model of the ecosystem, which enable us to analyse scenarios of its behaviour under the influence of various external factors (wind, river discharge, water exchange with the Black Sea, etc.). Translated by Peter V. Malyshev and Dmitry V. Malyshev     

Analysis of photographic images of the structure of the surface of the sea near a speck of light

Values of root mean square slope ₀ and its variations -₀ are estimated using the brightness field of an image of the surface of the sea near a speck of light. When ₀ and -₀ are defined it is highly important to take into account direct as well as dissipated solar radiation.The space-time analysis of the structure of the image brightness field is performed. This gives an opportunity to estimate dispersion relationship and the running effect of a brightness contrast packet. Comparison of the parameters obtained with the theoretical dispersion ratio of internal waves (IW) allows one to make a conclusion that IW surface manifestations are recorded in a frame.UDK 551.463.5     

Hierarchy of the models of classical mechanics of inhomogeneous fluids

The methods of perturbation theory and integral representations are used to analyze the general properties of a system of equations of the mechanics of inhomogeneous fluids including the equations of momentum, mass, and temperature transfer. We also consider various submodels of this system, including the reduced systems in which some kinetic coefficients are equal to zero and degenerate systems in which the variations of density or some other variables are neglected. We analyze both regularly perturbed and singularly perturbed solutions of the system. In the case of reduction or degeneration of solutions, the order of the system decreases. In this case, regularly perturbed solutions are preserved (with certain modifications) but the number of singularly perturbed components participating in the formation of the boundary layers on contact surfaces and their analogs in the bulk of the fluid, i.e., the elongated high-gradient interlayers, decreases. The interaction between all components of the currents is nonlinear, despite the fact that their characteristic scales are different.