胶州湾环流和污染扩散的数值模拟——Ⅱ 污染浓度的计算

文献[1]曾以Leendertse模式对胶州湾的潮流进行了数值计算,在湾口输入主要半日潮,给出了潮位、潮时,特别是潮流及余流的分布。本文在此基础上,在改善了潮流计算的同时,进一步对胶州湾作出了污物输运的数值计算,获得了在特定排污点排污条件下,给出了湾内不同时刻的污物浓度分布,以及湾口排污速度,并对计算结果与实测资料进行了比较。     

第二章 环境流体动力学在海洋环保工作中的作用

历史上海洋一直被认为是人类活动理想的排污和倾废场所,这是因为海洋本身具有一种净化污物的能力。但本世纪以来,人们开始滥用海洋的自净能力,由于沿海工业发展,人口密集,导致城市工业和生活污水排放量的急增,致使许多港湾和沿岸水域遭到污染,环境质量明显下降,生态平衡受到不同程度的破坏,并对生物、水产资源和人体健康产生有害影响。另一方面,沿岸区域和沿海陆架,由于集中了各种优势,高度开发利用已成为历史发展的必然趋势。也就是说,沿海环境既要高度开发利用,又要控制环境污染,这是当代海洋环境保护工作者的使命。     

第三章 环境流体动力学模型

对于沿岸浅海,特别是半封闭海湾,其基本运动是由外来潮波引起的潮汐运动,即胁振潮。因此,我们主要研究潮波及潮致余流。 描述潮波运动的参考坐标系,被置于所谓的“f—平面”上,即不考虑地球曲率的影响。这种近似描述,显然适用于水平范围远小于地球半径的海域,这对于沿岸海域和海湾,无疑是适当的。     

胶州湾环流和污染扩散数值模拟Ⅳ胶州湾变边界模型

胶州湾的潮滩面积约占高潮水域面积的三分之一,因而模拟包括潮滩在内的潮汐运动过程将能更好地重现这一实际的物理现象。为此,本文采用变动边界模型处理潮滩区域,并得到优于固定边界模型的计算结果。     

胶州湾环流和污染扩散的数值模拟——Ⅰ.胶州湾潮流数值计算

一、前言 对胶州湾动力过程的研究,采用数值模拟方法还是初次。本文阐述的潮流计算问题,是污染扩散数值模拟的一部分,即图1粗线矢所示的那部分工作。今后还将讨论细线矢所示的风海流、河川迳流对污染物的运输和扩散过程的影响等课题,以期最终能对胶州湾的物理自净能力作出定量估计,并对环境质量作出预报。图1中虚线矢涉及化学、生物、地质及其它一些领域的过程,这些过程也是污染调查和防治研究工作的重要课题。     

青岛海湾大桥对胶州湾潮汐、潮流及余环流的影响预测——Ⅰ.胶州湾及邻近海域的潮流

根据崂山头、朝连岛、灵山岛一个月的潮位资料,采用三角形网格的分步杂交方法,建立了胶州湾及邻近海域的二维变边界潮流数值模型。并模拟了大、中、小潮三种潮汛条件下的潮流场,水位场及余流场。得出了胶州湾高潮水域面积、潮间带面积,湾口累积流通量等有关参数。     

沿岸海域三维斜压场的数值模拟——Ⅰ、渤海潮流数值计算

本文建立了渤海海域三维斜压场潮流模型。该模型考虑了热、盐效应及密度的空间变化,引入了计算网格无法分辨的湍运动能量,并以M_2分潮为例进行了计算,与实测值比较,获得了比较满意的结果。并对潮致欧拉余流垂直分量的空间变化进行了探讨。     

青岛海湾大桥对胶州湾潮汐、潮流及余环流的影响预测——Ⅱ.预测方法的探讨

旨在预测青岛海湾大桥对胶州湾潮流场产生的影响,首先对桥墩附近流场进行了数值计算,阐明了桥墩对流场影响的范围及程度,提出预测潮流变化所需的参数,尔后,对预测中所用替代方法的可行性进行了探讨。     

胶州湾环流和污染扩散的数值模拟Ⅴ、胶州湾变空间步长的嵌套模型

在对某一海域的流场进行数值模拟时,尽量提高目标水域的分辨率是普遍追求的目标之一。本文以胶州湾为例,提出了一个大、小网格嵌套的数值模型,并对海域内的防波堤狭长岛屿等视为线边界进行了数值处理,得到了满意的计算结果。     

胶南东部近岸海域实测海流分析及潮流场数值模拟

基于2005年胶南东部近岸海域的测流资料，分析了该海域的海流、潮流及余流特征，在此基础上，进行了潮流场的数值模拟，展现了M2分潮的潮波系统、潮流椭圆分布、最大流速分布和逐时潮流场。计算结果与实测结果符合良好，较好地反映出该海域M2分潮潮流场时空分布的基本特征。对该海域的水动力状况有了更进一步了解，为胶南近岸海域的环境保护规划的制定提供了科学依据。