胶州湾高分辨率三维风暴潮漫滩数值模拟

基于海表气压项改进的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋模式,研发胶州湾高分辨率三维风暴潮漫滩数值模式(JS-FVCOM).利用 JS-FVCOM 模式通过对天文潮、台风强度和径流3要素的不同组合,共设计了5个试验,分别进行风暴潮漫滩模拟实验.分析各试验结果得到如下结论:(1)随着台风最大风速的增加,风暴潮增水迅速增加,当综合水位超过防潮堤高程后增水速度明显减慢.海水淹没范围和淹没深度受综合水位超防潮堤高程时间影响明显.(2)在入海河流的河口区,当洪水位与高潮位相遇时,由于高潮位的顶托作用,洪水下泄不畅,造成综合水位上升明显,极易发生海水漫溢现象.JS-FVCOM 的模拟结果清楚地再现了海水漫堤的淹没过程,可为紧急情况下的人员疏散提供科学的基础数据.     

胶州湾海域PAHs 污染与可培养半知菌的多样性

用5种不同的培养基对胶州湾近岸污染环境可培养半知菌进行选择性分离,共得到235株半知菌,其中YM培养基、MPDA培养基对半知菌的分离效果最好,分别占分离总量的26.4%和24.7%。试验选择的3个站位：石老人潮间带、海泊河入海口、李村河入海口PAHs含量存在显著性差异(P<0.05),其中石老人最低,平均为113.8 ng/g,海泊河 PAHs 为324.9 ng/g,介于中等水平,李村河含量最高为882.1 ng/g。可培养半知菌群体随PAHs含量的增加表现出先升高后降低的趋势。对各站位的半知菌进行统计发现,污染不同的站位,可培养半知菌优势种群不同,说明PAHs的污染可对半知菌的菌落结构组成产生影响。     

胶州湾水体重金属Hg的质量浓度和分布

根据1982-04、06、07和10月胶州湾水域调查资料,探讨和研究胶州湾重金属Hg的水质、平面分布、垂直分布、季节变化以及来源.结果表明：Hg在胶州湾水体中的质量浓度范围为：0.006～0.049 μg/L,在胶州湾整个水域,没有受到Hg的污染.在胶州湾西南沿岸水域,地表径流直接输送Hg入海,其质量浓度都非常低;在胶州湾东部沿岸水域,河流输送Hg入海,其质量浓度相对较高.Hg的表、底层水平分布证实了Hg的水域迁移过程和水域迁移机制.Hg质量浓度的垂直分布展示了胶州湾表层水质受到陆地地表径流输送Hg的影响,而胶州湾底层水质受到累计沉降的效应.通过胶州湾Hg的时空分布,发现控制Hg的排放得到实施,输入胶州湾水域的Hg大为减少.     

胶州湾水域石油烃的分布及污染源

根据1980-06,1980-07,1980-09,1980-10的胶州湾水域调查资料,通过石油烃(PHC)在胶州湾水域的质量浓度变化、表、底层水平分布、垂直分布和季节变化的分析,研究结果表明:在胶州湾水体中,PHC的质量浓度达到了三类海水水质标准的水域有:6和9月份,在整个湾内的水域;7月份,在海泊河、李村河、娄山河和大沽河的入海口以及他们之间的近岸水域;10月份,在海泊河、李村河和娄山河的入海口水域及其他们之间的近岸水域。除了上述水域外,在湾内的其它水域,PHC的质量浓度达到了二类海水水质标准。在空间和时间尺度上表明,胶州湾东部和东北部的海泊河、李村河和娄山河,还有北部的大沽河,都是胶州湾PHC污染的主要来源。通过PHC的陆地迁移过程,展示了从湾的东部、东北部和北部近岸水域到湾的其他水域包括湾中心、湾口和湾外,PHC的质量浓度从大到小的下降趋势。通过PHC的水域迁移过程,展示了PHC表层质量浓度迅速下降的过程及结果。通过表层PHC的水平分布和质量浓度变化,进一步说明了河流对PHC的大量输送和表层PHC质量浓度的迅速下降。于是,在胶州湾水体中,PHC表、底层质量浓度没有明显的季节变化,PHC质量浓度完全依赖于河流对PHC的大量输送。同时将河流输送的强度分为4个阶段,展示了河流输送PHC质量浓度的强度变化过程。     

三维激光扫描技术在海洋模型试验中的应用

基于三维激光扫描技术,使用Leica ScanStation 2地面三维激光扫描仪对胶州湾物理模型试验地形进行测量.结果表明,三维激光扫描技术比常规的地形测量技术具有更多的优势,为海洋物理模型试验地形提供了一种高效、可行的测量手段.     

有机农药六六六对胶州湾海域水质的影响——水域迁移过程

根据1979—1984年(缺少1980年)的胶州湾水域调查资料,分析了胶州湾水域有机农药六六六(HCH)的垂直分布,提出了六六六的水域迁移过程,研究结果表明,此过程出现3个阶段:从污染源把六六六输出到胶州湾水域、把六六六输入到胶州湾水域的表层、六六六从表层沉降到底层。在胶州湾,六六六的垂直分布按照时空分布来划分区域。在时间尺度上,一年中的春季、夏季和秋季;在空间尺度上,把胶州湾水域分为3部分水域:湾内、湾口和湾外。通过不同的时空区域六六六的垂直分布,进一步提出了六六六的水域迁移机制,阐明了六六六垂直分布的规律及原因。     

2011 年夏季胶州湾三种大型水母的种群动态研究

2011年8月1日-9月30日,对胶州湾三种大型水母沙海蛰(Nemopilema nomurai)、白色霞水母(Cyanea nozakii)、海月水母(Aurelia aurita)的种群数量变动及空间分布情况开展了目测调查,同步获得了气象、水温、盐度、叶绿素a、浮游动物丰度、种类组成等数据,调查频率为每周2次。调查期间,海月水母表现出逐渐降低的趋势,沙海蛰与白色霞水母种群均于8月11日达到数量高峰,8月底及9月中旬之后依次衰落,至9月底,三种水母基本消失。三种水母的种群平均丰度变化范围分别为:沙海蛰0-230.8ind/km2;霞水母0-150.2ind/km2;海月水母0-123.4ind/km2。从分布区域来看,海月水母主要位于近岸区,沙海蜇主要分布于湾口和中部深水区,而白色霞水母则在高峰期和次高峰期分别集中于深水区和近岸区。结合往年资料,作者认为,海月水母种群能够在胶州湾内进行自我补充并完成其生活史,而胶州湾沙海蛰与霞水母的种群补充则可能主要依赖于湾外种群。另外,目测方法的准确性可能受到气象条件的影响。     

胶州湾水域重金属As的分布及质量浓度

根据1981年的胶州湾水域调查资料,分析了重金属As(砷)在胶州湾水域的分布、迁移和季节变化。研究结果表明:As在胶州湾水体中的表层质量浓度范围为1.00～2.70μg/L,底层质量浓度范围为1.00～2.40μg/L。在一年中,胶州湾整个水域都未受到As的污染。在胶州湾水域,As的质量浓度来源于河流的输送,其质量浓度小于2.70μg/L。在陆地迁移过程中,在胶州湾周边地区的土壤、水体没有受到As的污染,进而使得胶州湾周边河流的As质量浓度也非常的低。在水域迁移过程中,在胶州湾,As的表、底层质量浓度都相近。在时间尺度上,夏季胶州湾的表层水体中As的质量浓度几乎都高于春季。而在整个湾内底层水体中,春季和夏季的As底层质量浓度都没有高低可分的。在空间尺度上,在海泊河的入海口的近岸水域,As在底层质量浓度中比较高。而在湾口的近岸水域,As在表层质量浓度比较高。这揭示河流的输送能力决定了底层质量浓度的分布和表、底层的垂直分布。     

胶州湾主要污染源削减排污量研究

采用数值方法模拟了胶州湾潮流场并预测了胶州湾8个主要污染源的COD扩散过程。通过对比个别污染源削减排量前后胶州湾的水质状况,分析了胶州湾主要污染源削减排量的必要性,从而为胶州湾未来的环境保护和水质恢复提供一定的导向作用。