胶州湾红岛码头疏浚物质输移扩散数值预测

利用有限元分步杂交法，首先对胶州湾海域潮流场进行了数值模拟，进而建立了胶州湾疏浚物悬浮泥沙的二维输运——扩散模型，并应用于胶州湾红岛拟建码头疏浚区的疏浚物输运扩散数值模拟预测，根据预测结果分析了红岛码头疏浚区施工期间悬浮泥沙对附近水环境的影响。     

近岸溢油漂移扩散预测方法研究——以胶州湾溢油事件为例

近些年,由于中国经济的高速发展,原油需求逐年增长,同时海上溢油事故发生的风险也在加剧。海上溢油会严重破坏海洋环境,危害我国经济发展,加强溢油漂移扩散预报研究能够为海上溢油应急响应提供技术支撑。因此,国家海洋信息中心研发了海上突发事件应急一体化预测预警系统。该系统基于GIS平台研发,能够在二维电子海图基础上叠加相关的海洋环境动力要素信息,模拟溢油扩散和漂移态势,同时计算剩余油量,估算溢油面积以及岸线吸附程度等。2013年11月22日,山东黄岛发生输油管道爆炸事故,造成大量原油溢入胶州湾。本文利用该系统结合高分辨率大气模型WRF的三重嵌套技术和海流模型SELFE的非结构化网格加密技术,对事故溢油漂移扩散开展了预测工作。预测结果显示,油污受胶州湾内往复流的影响极大,72 h后,胶州湾内外大部分海域都将存在油污,主要集中在黄岛沿岸海域、团岛及浮山湾附近,预测扫海面积为70.32 km2。经海事部门高分辨率卫星观测结果印证,系统模拟的溢油分布较为合理。该系统的业务化应用为相关海上溢油污染应急工作提供了一定理论依据和参考。     

福宁湾海域夏季大潮期悬浮泥沙输运特征及控制因素

根据福宁湾夏季水文泥沙实测资料,分析了研究区悬浮泥沙浓度变化特征,研究了悬浮泥沙的输运机制,探讨了悬浮泥沙输运的控制因素。结果表明,平面上,悬浮泥沙浓度从湾内到湾外呈现递减的分布趋势;垂向上,各站位平均含沙量由底层向表层逐层递减。悬浮泥沙在湾内表现为向陆方向输运, 在湾口和湾外整体则向西南方向输运,平流输运在悬沙输运中占主导地位。正常天气下,研究区夏季的悬沙净输运方向与余流方向基本一致;西南强风天气下,研究区悬浮泥沙的浓度增大,其输运方向受风向控制指向东北向。闽浙沿岸流（夏季）活动较弱,对研究区悬浮泥沙的输运基本没有影响。     

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。     

浮山湾帆船基地海域水质变化预测及分析

在对青岛浮山湾帆船基地海域水质现状分析评价的基础上, 利用二维平流-扩散模型, 选取化学需氧量(Chemical oxygen demand, 简称COD)作为水质指标因子, 按麦岛污水处理厂改造扩建前、改造扩建后正常运行及改造扩建后事故运行3 种情况, 对污水排海给帆船基地海域水质带来的影响进行了预测和分析。由3 种情况预测结果可以看出: 1)麦岛污水处理厂改造扩建后, 大大改善浮山湾帆船基地周围海域的水质情况; 2)麦岛污水处理厂改造扩建后, 正常运行情况下入海COD 对帆船基地海域水质的影响不大, 海水中COD 浓度未出现超一类海域水质要求的情况; 在事故运行情况下入海COD 在排污口附近有超一类海域水质的现象, 面积最大为2 674 m², 未出现超二类以上海域。     

浮山湾帆船基地海域水质变化预测及分析

在对青岛浮山湾帆船基地海域水质现状分析评价的基础上,利用二维平流．扩散模型,选取化学需氧量（Chemical oxygen demand,简称COD）作为水质指标因子,按麦岛污水处理厂改造扩建前、改造扩建后正常运行及改造扩建后事故运行3种情况,对污水排海给帆船基地海域水质带来的影响进行了预测和分析。由3种情况预测结果可...     

福宁湾海域溢油扩散影响的数值模拟研究

应用非结构化网格形式的MIKE 21水动力模型及溢油模块建立福宁湾海域海工工程施工期溢油扩散的数学模型,对在静风、全年主导风及不利风等3种不同风况条件下,一个潮周期内包括涨憩、落急、落憩、涨急等4个典型潮时分别发生100 t燃料油持续泄露30 min的事故溢油工况进行溢油扩散数值模拟.分析显示,事故溢油在福宁湾海域的扩散过程主要受潮流和风的影响.计算结果给出了事故溢油发生后24 h内的影响范围及0. 05 mg/dm3油浓度(一类或二类水质标准)溢油最快到达福宁湾内主要敏感目标的时间,为海洋环境影响评价和溢油事故应急措施的制定提供了科学依据.     

舟山凉潭岛填海工程对水动力及海床演变影响的模拟预测分析

用一个三维(ECOMSED)模式对舟山凉潭岛填海工程前后的潮流场变化进行模拟,做出预测。潮流场模拟结果与实测基本吻合。经分析可知,工程对潮流的影响主要在围堤的东南角小范围内:工程后流速明显减小,造成淤积现象,但淤积程度不大,1年后的淤积为13cm左右,5年后的淤积为0.8—1.2m左右。工程对较深水层的潮流运动影响很小。通过对施工期间产生的悬浮物在涨落潮时的分布模拟可知,涨潮时,悬浮物从工程区域的一个悬浮物源不断排出,主要对工程附近及其上游地区造成一定的影响;落潮时,悬浮物主要影响工程外围及其下游地区,整个落潮期间悬浮物能影响的范围比涨潮期间要大。总体上工程对该附近海域的潮流场及冲淤影响很小。     

电厂温排水对湛江湾海水温升的数值模拟及生态影响评价

为了清晰了解温排水入海后的时空输移路径和温升范围,及其对海洋环境的影响,以湛江湾内的某电厂为例,应用ECOMSED海洋模式计算其温排水的时空输移路径及温升范围,并结合野外生态调查结果评价其对湛江湾内海洋生态环境的影响.结果表明：某电厂温排水导致湛江湾水体温升大于4℃、2℃、1℃的面积分别为0.110、0.480、1.629 km2,相对于约190 km2的湛江湾海域,影响面积很小;夏季浮游植物丰度随温度升高的变化率分别为-8.534%、-3.573%、-1.613%,浮游动物丰度随温度升高的变化率分别为-4.964%、-1.896%、-0.802%,温排水对浮游动、植物的影响夏季较冬季显著.某电厂温排水对湛江湾内海洋生态环境的影响即使在高温季节也不明显.     

青岛海湾大桥对胶州湾潮汐、潮流及余流的影响预测——Ⅲ.预测方法及预测结果

在潮流数值模型中,采取了如下办法表示桥墩:桥墩造成的截水面积通过减小水深来实现,桥墩的阻尼通过增加底摩擦实现。根据以上水深处理和水力学实验给出的阻尼系数,在胶州湾及邻近海域计算潮流场基础上,预测了青岛海湾大桥对胶州湾潮汐、潮流及余流的影响。     

夏季渤海湾中北部悬浮体分布

基于夏季渤海湾中北部312个站位的悬浮体观测资料,细致刻画了夏季该海域的悬浮体浓度的分布特征,并分析其形成原因。渤海湾中北部悬浮体水平分布表现出近岸高、远岸低,底层高、表层低的分布趋势。悬浮体体积浓度的垂直分布表现为两种类型:渤海湾的西部和中部的浅水海域,由表至底悬浮体的体积浓度逐渐增大;渤海湾湾口海域表底层附近的悬浮体体积浓度随深度变化不大,但在10~15 m深度处出现极大值。悬浮体体积浓度这种垂直分布的差异性与温跃层的存在有关。温跃层内水体层结稳定,海水垂直扩散系数小,导致颗粒物和营养盐富,生物体聚集,进而使得观测得到的悬浮体体积浓度在该层内出现峰值。     

青岛马斯特造船厂项目疏浚方案优选

港池疏浚产生的高浓度悬浮泥沙,对海域环境的影响不能忽视。在建立近海悬浮物二维输移扩散数值模型的基础上.采用有限元分步杂交方法求解,对两种不同施工方案下悬浮物的输移扩散进行预测模拟。根据预测结果,对比分析两种施工方法可能对附近海域水质环境适成影响的程度,为施工方案的选择提供科学依据。     

胶州湾及其邻近海域潮流和污染物扩散的数值模拟

采用曲线网格技术，将ECOMSED模式应用于胶州湾的潮流和污染物COD的稀释扩散研究，建主了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型，对胶州湾M2分潮和COD污染状况进行了模拟。结果表明，胶州湾及其附近海域存在许多大小、强弱和旋转方向不同的余流涡；湾内COD浓度东部比西部高，湾口外的COD浓度等值线成舌状分布，向东伸展；余流和COD浓度垂向分布差异并不显。模拟结果与胶州湾的实测资料符合较好。     

A STUDY ON THE TRANSPORT OF SUSPENDED PARTICULATE MATTER FROM THE YELLOW RIVER BY USING A 3D PARTICLE MODEL

本文利用一个三维的悬浮颗粒物（ＳＰＭ）输运模型，对黄河输出的悬浮颗粒物的分布进行了计算。这是一个使用粒子追踪方法的模型，利用随机走步法模拟扩散过程。本文模拟的时间是从１９８２年的３月到８月，结果显示悬浮颗粒物的高值区在黄河口附近。从黄河口出来的悬浮物有两支：一支沿渤海湾南岸进行渤海湾，另一支则进入莱州湾并经渤海海峡流出渤海。     

夏季东海陆架不同水团对悬浮体物质组成及粒度分布的影响

基于2012年7月东海陆架水文及悬浮体粒度等实测数据,分析不同水团内悬浮体物质组成和粒度分布特征,并探究其影响因素,为查明东海陆架海区陆源沉积物输运扩散机制、揭示海底沉积物来源和成因机制等提供理论依据。结果显示:夏季东海陆架悬浮体由两部分构成,即≤128μm的无机颗粒和?128μm以浮游生物为主的颗粒,其平均体积浓度分别为3.5μL/L和8.4μL/L。悬浮体空间分布受到该海域水团类型的制约。长江冲淡水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水、台湾海峡暖水以及东海冷涡的悬浮体粒径均呈双峰分布,峰值位于27.7—74.7μm和391μm;苏北沿岸流影响海域悬浮体粒径呈单峰分布,小颗粒端含量极低。悬浮体粒度组成及其空间分布差异与水团挟带的无机颗粒、营养盐输送以及水体界面阻隔密切相关。其中,长江冲淡水挟带大量无机颗粒和营养盐进入东海,致使其无机颗粒和浮游生物含量均为研究区最高;苏北沿岸流经长距离扩散后挟带的无机颗粒大多已经沉降,因此无机颗粒含量在研究区最低,而其挟带的丰富营养盐,致使浮游生物含量为次高值;台湾暖流表层水、台湾暖流深层水、东海冷涡以及台湾海峡暖水中悬浮体均以无机颗粒为主,其中前三个水团的水体界面处浮游生物含量较高;不同水团垂向交界处常形成温、盐跃层,跃层能够抑制底层营养盐向表层的扩散,导致跃层位置成为浮游生物高含量区。     

中尺度涡控制悬浮体的分布——以帕里西维拉海盆区为例

为研究帕里西维拉海盆区上层水体中悬浮体分布特征,对2003年冬季在该海区现场测得的上层水体悬浮体质量浓度数据进行详细分析。结果表明,调查期间研究区悬浮体质量浓度在水平上表现出西高东低的特征,垂向上的差异较小。现场大面站调查和同期卫星高度计数据显示,调查期间在研究区海域同时存在冷涡和暖涡活动,其中冷涡活动区位于研究区西部,暖涡活动区位于东部。分层分析表明,调查区中尺度涡活动对悬浮体分布有明显的控制效应:在冷涡活动区内,深层的富营养盐水体上涌,使冷涡内部的浮游生物量增多,导致冷涡活动区内的悬浮体质量浓度明显高于周围;在暖涡活动区内,因上层的寡营养盐水体下沉,使暖涡区的浮游生物量减少,导致悬浮体质量浓度明显低于周围。受洋流和中尺度涡活动的影响,调查海区西北部岛礁的物质供应也是导致研究区悬浮体分布呈现西高东低格局的重要因素。     

胶州湾跨海大桥对海湾水体交换的影响

跨海大桥的建设有利于环湾经济的发展,但桥墩入水不可避免地会对海湾内水动力和水交换造成一定的影响。本文以胶州湾为例,利用无结构网格有限体积海洋模型,建立了能够描绘胶州湾跨海大桥入海桥墩的高精度网格,构造了胶州湾及邻近海域的三维水动力模型,模拟了胶州湾建桥前后的潮(余)流结构。在此基础上,通过污染物示踪对比了胶州湾内污染物在建桥前后的对流扩散过程。模拟结果表明,大桥的建设对胶州湾南部大部分区域的影响较小,包括潮(余)流、水交换等方面;但对大桥北侧以及南侧靠近大桥一定范围内的区域有显著影响。大桥北侧潮致余流整体减小约2cm/s,靠近桥南侧的余流则由向北转为沿桥向东流动。由于大桥的影响,污染物在大桥北侧堆积,重点集中于桥北的红岛以西(Ⅰ区)沿岸区域以及红岛以东(Ⅱ区)大部分区域。其中,Ⅰ区建桥后的半交换时间增加了2.00d,Ⅱ区增加了2.04d。在减缓污染物扩散速率的同时,大桥也同样阻碍了径流输出的淡水向胶州湾南部的输运,使得桥北水体的盐度降低,有可能是造成近年来胶州湾冬季冰情加剧的原因之一。     

胶州湾中汞的含量及其形态的分布规律

1987年5月、9月和1988年1月调查了胶州湾表层海水、浮游植物和表层沉积物中汞含量。溶解无机汞含量的变化范围为0.63—4.4ng/dm~3,溶解总汞含量的变化范围为2.5—40ng/dm~3,浮游植物含量变化范围为1.1—25ng/g(湿重)。测定结果表明,胶州湾中汞含量和分布规律与浮游植物的盛衰和陆地迳流有关。有机汞和COD之间存在着线性关系,溶解无机汞含量随叶绿素a含量增加呈指数下降,表明浮游植物对汞的富集及其在海水中形态的转化起着十分重要的作用。     

渤海莱州湾夏季悬浮体的分布和运移(英文)

本文以1985年夏季中法SCO—PSU联合黄河口调查第二航次所取的渤海莱州湾水深大于10米区域的悬浮体资料,研究了莱州湾内悬浮体的分布和运移规律,并讨论了它们与诸如黄河径流、潮流、环流、风和浪等动力因素之间的关系。