象山港电厂温排水的实测和数值模拟研究

为了研究象山港电厂温排水的热污染问题,对其附近海域的潮流和水温扩散进行了实测研究,给出了该海域潮流及水温扩散的特征。同时利用近海潮流模式(ECOMSED)建立了象山港潮流三维数值模型,对研究海域的潮流和水温扩散进行了模拟,得到了大小潮涨、落憩时刻的温升场的扩散范围,对比分析发现数模结果与实测结果符合较好。     

湛江湾三维潮汐潮流数值模拟

基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立湛江湾附近海域的三维潮汐潮流数值模型,通过验证,结果与观测数据符合良好,重现了湛江湾的潮位和潮流变化状况.根据模拟结果计算得湛江湾的潮汐有明显不规则半日潮特征,主要分潮波M2、S2、K1、O1主要从外海传入,不构成独立的潮汐系统,其中M2分潮的最大振幅为109c...     

基于ECOMSED 模型的湛江湾水道三维潮流数值模拟

采用半隐式的ECOMSED(Estuarine,Coastal and Ocean Modeling System with Sediments)三维海洋紊流模式,建立湛江湾湾顶水道的三维潮流数值模型。模型的水平方向采用加密的正交网格以贴合岸线边界,垂向上采用σ坐标以更好地拟合海底地形。通过验证,模拟结果与实测数据符合良好,表明运用该模型可以较好地预报湛江湾的潮流动力特性。为进一步研究湛江湾水道附近水域的温盐变化、泥沙输运提供技术支持。     

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.     

三门湾春季温排水增温效应数值模拟研究

采用ECOMSED模式和2012年5月份现场温盐、潮流以及气象观测资料,对三门湾核电站冷却水排放所致海水增温效应进行了数值模拟研究。结果表明,在近期工程建成后,三门湾海水增温范围主要出现在排水口附近,表层增温幅度最大,底层增温幅度最小,在月度时间内,表底层增温范围有大、小极值变化。在全部工程完成后,温排水量大幅提高,三门湾表层海水增温1℃的范围将稳定影响较大面积,4℃增温范围较小。在月度时间内,表底层增温范围大、小极值变化幅度也将增大。     

湛江湾表层沉积物微量元素特征及生态风险评价

利用ICP-MS和XRF方法,对湛江湾表层沉积物样品进行稀土元素和重金属元素丰度测试,并利用5种不同的评价方法进行重金属污染评价,对湛江湾临港产业布局提供参考。结果表明,沉积物中稀土元素总量高于大洋玄武岩,LREE和HREE存在一定程度的分异,Eu和Ce表现均为负异常特征,其来源可能主要来源于陆源物质。单因子指数评价法和地质积累指数法表明,沉积物Cu与Zn少量超标,具有中等程度污染,而Cd超标严重,达到严重污染程度。沉积物质量基准法分析表明,污染物质对水生生物的毒性发生概率在21%左右,其中以Cu,Zn和Cd为主。潜在生态风险评估结果表明,生态风险等级为CdCuZnPbCr,其中Cr具极强的潜在生态风险,并且存在增大的趋势,须采取有效措施加以改善。     

湛江湾电厂脱硫酸性废水排放对海洋叶绿素影响研究

为了清晰理解湛江湾内某电厂脱硫酸性废水排放引起海水pH的变化分布及其对叶绿素浓度的影响,在野外调查及实验室模拟的基础上建立叶绿素浓度对pH的响应模式,并基于ECOMSED海洋模式和水质模型预测湛江湾叶绿素浓度的变化率和影响范围。实验室模拟结果表明,叶绿素浓度受pH影响较大,比较适宜叶绿素合成的pH区间为7.5~8.5,叶绿素浓度对pH的响应模式可以用二次多项式函数表达。预测结果表明,电厂脱硫酸性废水排放导致湛江湾叶绿素浓度下降超过1.0%的全潮极端影响面积为16.10 km2,而引起叶绿素浓度增加超过1.0%的全潮极端影响面积为2.18 km2,分别占湛江湾海域面积的8.47%和1.15%。     

东山湾波浪对悬沙浓度场影响的数值模拟研究

研究了波致底切应力和二维辐射应力对悬沙的作用.首先对东山湾的水动力进行了数值模拟并与实测资料进行了对比检验,然后对东山湾悬浮泥沙进行了考虑波浪和不考虑波浪两种情况下的数值模拟并与实测资料进行了相关对比分析.在模式建立过程中,依据东山湾独特的窄口型半封闭河口海湾的特点,基于ECOMSED模式（2002）建立了东山湾三维水动力模型,并通过第三代海浪模式MASNUM加入了波浪对底切应力及辐射应力的影响,通过ECOMSED中的底边界层模型考虑了波浪增强底摩擦的作用,综合分析了东山湾的水动力及泥沙状况.结果表明在东山湾数值模拟中,该模式能较好地模拟这类海域的水动力及泥沙输运状况.在东山湾模拟计算中,潮流的作用强于波浪的作用,但考虑波浪因素后,泥沙模拟结果更好.在波浪的作用中,底切应力相比于二维辐射应力占有绝对的优势,两者相差2个量级以上,因此可以不考虑二维辐射应力的影响.     

人类活动影响与三大洋海表水温的变化及数值模拟

本文利用实测的全球气温、海表水温资料以及全球海气耦合气候模式的控制试验与CO2加倍试验模拟结果资料来探讨人类活动对三大洋海温的可能影响.结果表明:近百年来三大洋海温总体呈现上升趋势,但太平洋海温有其独立变化特点;FGOALS1.0_g耦合模式有较好地模拟三大洋海温的能力;模式模拟结果证实了人类活动影响(CO2浓度增加)将会使全球气候变暖;但模式模拟结果没有证实由于CO2浓度增加会导致三大洋海表水温明显的增高趋势.     

潮汐潮流三维数值模拟在庄河电厂温排水问题中的应用

基于POM模式,本文应用了考虑了四个主要分潮(M_2,S_2,K_1,O_1)的三维数值模式,对北黄海近岸的庄河电厂附近海域进行了数值模拟潮汐潮流的三维数值模拟。用模拟流场,对电厂的温排水进行的模拟结果表明,大约在模拟15d后,温升场可以达到基本稳定。另外,温排水的排水口设在表层、中层、底层三种情况下,排水口取在表层时,对海域的温升影响范围较小。,2000     

象山港海洋生态环境评价方法研究

本文基于1988—2014年的监测数据,针对象山港海洋生态环境状况,建立了象山港海洋生态环境评价的科学方法,结果表明:(1)根据象山港生物生态、水质、水动力、水团提出了三类三级评价指标体系,其中水质指标的确定综合考虑了水体中主要超标物质、长时间序列的波动及变化趋势;(2)根据东海E2断面、象山港及口门监测数据统计分析确定象山港的活性磷酸盐和无机氮的环境污染变化推荐基准年分别为1993年和1992年;结合频数分析法,象山港海域活性磷酸盐和无机氮的推荐基准值分别是0.023mg/L和0.50mg/L;(3)评价分级根据生态环境现状及分区衔接确定为3个等级,其中水质指标选择2011年25%、75%所对应的营养盐浓度值为分级依据;(4)评价结果表明,2011年象山港从口门至港底生态环境分别为好、较好、一般,2014年为好、较好、一般、差;与2011年相比2014年象山港2、4、5、7、8、9区的综合环境有所下降。     

福建兴化湾中部表层海水及沉积物中重金属含量特征与生态风险评价

分析研究了兴化湾中部表层海水Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量发现,表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As含量均符合海水水质一类标准,对表层沉积物中Cu、Pb、Hg、Cr、Cd、As等6种重金属含量分析表明,6种重金属含量均符合海洋沉积物质量一类标准.表层海水中重金属与环境因子相关性分析表明,6种重金属与环境的相关性在不同季节中存在差异;而表层沉积物中重金属与环境因子的分析表明,重金属具有相近的来源,有机质对沉积物中重金属的含量分布具有重要影响.主成分分析结果表明,兴化湾中部表层沉积物7种重金属主要来源为有机质的降解、沉积环境本身及工业排污的影响,其贡献率分别为59.48%、15.30%、10.98%,3个主成分的贡献率合计达到85.76%.潜在生态危害指数法评价结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As均属轻微生态危害.     

广西廉州湾贝类养殖区重金属的含量变化及潜在生态风险评价

根据2012—2017年每年8月廉州湾贝类养殖区现场监测资料,探讨了重金属(Hg、Cu、Pb、Cd)在其海水和表层沉积物中的含量变化,评价了2种介质中重金属的污染状况和沉积物重金属的潜在危害状况.结果表明:海水中重金属平均含量为Cu Pb Cd Hg,除Cu外,Hg、Pb、Cd的年际变化均呈明显上升趋势,其污染程度顺序为Cu Hg Pb Cd,整体水质状况基本属于本底水平;表层沉积物中重金属平均含量为Pb Cu Cd Hg,除Hg外,Cu、Pb、Cd的年际变化趋势和水相中的变化基本一致,其污染程度排序为Cu Pb Hg Cd,整体处于中等污染水平;表层沉积物中重金属的潜在生态风险程度顺序依次为Hg Cd Cu Pb,6次调查结果的综合潜在生态风险指数RI值均低于140,平均值为76. 98,表明该海域属于低潜在生态风险水平.     

污水排放影响下平潭近岸海水COD和DIN浓度场的数值模拟

利用Delft3D数学模型建立了平潭综合实验区近岸海域物质输运数学模型,模拟了澳前、海坛海峡北、海坛海峡南、流水、竹屿5个排污口在不同污水排放量下COD、无机氮浓度的分布．结果表明：在污水排放规模为3．0×10^4t／d时,竹屿排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．80、0．51mg／dm3,流水排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．60、0．42mg／dm3,都超过二类海水水质标准值,表明这2个海域水动力条件较弱、污染物扩散缓慢,不是理想的排污口．在污水排放量为1．5×10^5t／d时,海坛海峡北排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．87、0．28mg／dm3,海坛海峡南排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．84、0．27mg／dm3;澳前排污口在污水排放量为5．0×10^5t／d时,其邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为2．48、0．28mg／dm3,均符合二类海水水质要求,表明上述海域水动力条件良好、纳污能力强、环境容量大,是较好的污水排放口．该研究可为平潭综合实验区海域污水排放口选址优化提供科学依据,为该海域入海污染物总量控制和海洋环境管理提供参考．     

胶州湾大桥建设前后湾内泥沙冲淤数值模拟

本研究通过对胶州湾大桥建成前后湾内泥沙冲淤情况进行模拟。探讨了典型时刻胶州湾大桥附近海域的海流流速和流向情况。对比胶州湾大桥建成前湾内的流场模拟结果可知,胶州湾大桥的建设对胶州湾内整体的海流流态影响较小。胶州湾大桥的建设对胶州湾水动力的改变主要在桥墩建设附近海域。通过大桥建设前后冲淤数值模拟结果可知,工程前后工程附近冲淤趋势基本一致,只是在大桥桥墩附近出现冲淤变化较大的情况,表现为在桥墩的南北两侧出现较大桥建设前淤积加强区,在桥墩的东西两侧出现冲刷加强区,在通航孔桥墩跨度较大的海域,冲刷强度增大比较明显。     

海水淡化排海浓盐水对胶州湾盐度分布影响

为考察海水淡化产生的浓盐水对胶州湾盐度分布的影响,利用POM模式,建立了胶州湾盐度扩散模型,分别以现有海水淡化量和2010年规划海水淡化量所排放的浓盐水量为输入条件,模拟计算了胶州湾盐度的分布和变化。模拟显示,2010年2月、5月、8月和10月胶州湾整个湾内平均盐度分别为30.9895,30.8040,30.0221和30.2306,较2008年分别增加约0.0276,0.0274,0.0212和0.0205。浓盐水排放位置附近局部海域盐度增加明显,如黄岛浓盐水排放点附近海域,2月大潮涨潮时盐度超过31.55的水域面积较2008年增加0.24 km2,并且出现0.08 km2盐度超过32.00的水域;2月大潮落潮时盐度超过31.55水域面积比2008年增加0.53 km2左右,盐度超过32.00的面积增加约0.16 km2。2月、5月、8月和10月最高值分别达到40.23,36.66,37.94和37.87。结合前期室内实验结果可以看出,2月份的盐度最高值超过对胶州湾浮游植物生长有明显影响的非检测浓度(38.62)。这表明,按2010年规划的海水淡化规模所产生的排海浓盐水尽管对整个胶州湾的盐度分布影响不大,但会导致局部海域盐度明显增加,从而可能会对该海域浮游植物生长造成一定影响。     

北部湾潮汐潮流的数值模拟

基于正交曲线坐标的ECOMSED三维水动力模式,对北部湾的潮汐潮流进行数值模拟。选用不同的海底摩擦系数、海底粗糙度系数以及水平湍流摩擦系数进行数值试验。试验结果表明,当海底摩擦系数取2×10-3～3×10-3,海底粗糙度系数取1×10-3～2×10-3m,而水平湍流摩擦系数取1×102～5×103m2/s时,模拟所得潮汐、潮流结果与实测数据吻合较好;并由此对北部湾的潮汐、潮流和潮余流等特征进行了分析。还给出了垂直湍流黏滞系数呈抛物型的分布特征。对该海域的水动力状况有了进一步的了解,为该海域的环境保护规划提供了科学依据。