珠江河口底边界层湍流特征量研究

通过高频流速仪ADV和脉冲相干声学多普勒剖面仪PC-ADP对珠江河口崖门底边界层进行了三个测次潮内(25 h)顶点连续观测,利用观测数据计算分析了潮流底边界层内的湍流特征量及其时空变化.结果表明:1)对于半日潮流占优的河口,各湍流特征量均具有明显的四分之一周日的变化规律;2)湍流强度、床底应力和摩阻流速在潮内的平均值以位于河口湾的测点所测值最大,依次向上游递减,而湍动能耗散率则沿河口湾至上游逐渐增大;3)三个测次边界层内涡动粘滞系数的平均值分别为2.42×10 -3 m 2/s、2.20×10 -4m 2/s和6.16×10 -4 m 2/s,拖曳系数的均值为7.89×10 -3、1.63×10 -3和1.99×10 -2,两者潮内的变化均非常显著,相差可达一到两个数量级;4)在充分混合的潮流底边界层内,湍动能生成与耗散基本处于局部平衡状态,三个测次湍动能耗散率均值在8.89×10 -5 W/kg～7.43×10 -6 W/kg之间.     

珠江河口底边界层憩流动力特征

通过在珠江黄茅海河口进行的25 h定点连续观测,分析了潮流底边界层在憩流时刻的动力特征。结果表明,憩流期非恒定性增强,改变了平均流和湍流结构。主要表现:1)平均流结构出现三种不同类型,分别是对数分布(摩擦力主导)、垂向均匀分布(惯性主导)和过渡状态(摩擦力和惯性力平衡);2)湍流各向异性增强,湍谱惯性子区带宽减小。各湍流特征参数在转流时刻达到最小值,表明惯性作用抑制了湍流的发育。     

珠江河口咸潮期间浮游植物的群落特征

根据2007年底至2008年初珠江河口咸潮入侵期间大潮和小潮的两次调查资料, 对浮游植物的种类组成、种数和细胞密度的分布等群落特征进行了分析, 并探讨环境因素对浮游植物群落的影响。共鉴定浮游植物76种, 包括38种硅藻、18种绿藻、14种甲藻、4种蓝藻和2种裸藻。浮游植物种数分布有明显的空间变化, 一般从河口上段至下段种数减少; 大潮时浮游植物的种数低于小潮时, 并且各水层之间浮游植物种数分布不均匀。优势种以淡水硅藻为主, 如颗粒直链藻Melosira granulata、颗粒直链藻最窄变种 Melosira granulata v. angustissima、小环藻 Cyclotella sp.和海链藻Thalassiosira sp.等; 河口上段的站优势种突出, 密度分布不均匀, 均匀度值比较低。大潮和小潮期间浮游植物细胞密度的平均值分别为53.80×104个.L-1和62.21×104个.L-1, 变化范围为(1.48— 290.41)×104个-L-1和(1.52—283.62)×104个.L-1; 二者的平面分布趋势基本相同, 由河口上段至下段呈递减的格局; 硅藻类的细胞密度占明显优势。浮游植物的种类组成、种数和细胞密度的分布受盐度、营养盐等环境因子的影响, 并且具有明显的潮周期性。     

珠江河口的现代沉积环境与底质重金属的含量分布

引用在珠江口多年的环境污染监测资料和近期珠江口海岛资源综合调查的资料，并引用珠江口河口湾较典型的现代沉积相，分析探讨了河口湾的沉积环境与底质重金属的含量分布的密切。     

枯季珠江河口悬浮泥沙絮凝沉降特征的观测与分析

2000年1月,利用L ISST-ST现场激光粒度沉速仪,对珠江河口悬浮泥沙的现场粒级与沉速特征进行观测和分析,结果表明:珠江河口悬浮泥沙絮凝沉降特征具有复杂的时空变化,悬浮泥沙颗粒现场中值粒径为10~96μm,各粒级颗粒的现场中值沉速为0.001~0.02 cm/s,并可用关系式iω=k.din(0.29相似文献   

珠江河口微量金属的相态变化与生物效应

通过实验，研究了珠江河口海区悬浮颗粒物质对微量金属Ｃｕ，Ｚｎ和Ｃｄ化学相态和生物毒性的影响，以及腐植酸对微量金属Ｃｕ，Ｚｎ和Ｃｄ络合作用和生物毒性的影响，从而回答一些目前仍有争议的问题。     

珠江河口特征认知的发展

人们对珠江河口的认知发生过几次飞跃。第一次认知飞跃,柯维廉（W.Olivecrona）1915年首次提出了珠江三角洲的概念;第二次认知飞跃,吴尚时1937年证明海水曾深入广州形成珠江河口湾并发育三角洲,1941和1947年先后著文肯定了珠江三角洲的存在,并确定了其主体范围;第三次认知飞跃,曾昭璇1980年提出了冲缺三角洲的概念,1997年提出了串珠状冲缺三角洲发育模式,揭示了珠江三角洲发展的时间与空间位置;第四次认知飞跃,赵焕庭1982年揭示了珠江三角洲叠置晚更新世晚期老三角洲与全新世中期现代三角洲,新资料显示还存在晚更新世中期三角洲;第五次认知飞跃,赵焕庭等于1973-1982年间运用西蒙斯优势流概念和河口盐水楔理论研究了口门和河口湾滩槽地形的发育演变;第六次认知飞跃,吴超羽等于2006年创造性应用自己研发的长周期机理模型和沉积学、地貌动力学等多学科互证,量化再现了珠江三角洲6~2.5 ka BP"镶嵌式"演变过程。     

珠江河口微量金属的相态变化与生物效应

通过实验，研究了珠江河口海区悬浮颗粒物质对微量金属Ｃｕ，Ｚｎ和Ｃｄ化学相态和生物毒性的影响，以及腐植酸对微量金属Ｃｕ，Ｚｎ和Ｃｄ络合物作用和生物毒性的影响，从而回签一些目前仍有争议的问题。     

长江口管理界线的现状和分析

自然界河海相互关系非常密切.河海交互的河口海域,既不可同于一般典型河流,也不同于一般典型海洋.河口地区有着自身特有的现象和规律,这些特殊的现象和规律,不仅使许多河流研究者痴迷,也使许多海洋学家难以释怀.引发长江口河海划界之事或之争最初是在20世纪80年代中期,缘于河口选划海洋倾倒区,确定<海洋环境保护法>在河口区适用的地理范围.1993年财政部、国家海洋局颂布<国家海域使用管理暂行规定>,上海市出现了执行该规定的适用地理范围问题的不同意见,再次引发长江口河海划界之争.2001年12月市政府批准的<上海市海洋功能区划>虽然涵盖了长江口,但由于水务和海洋部门在长江口海域使用管理问题上争执不下,影响了上海海域使用管理工作的推进.2002年1月1日<海域管理法>施行后,长江口河海之争峰烟越燃越旺,直至现在,这一问题也没有很好解决.管理长江口海域的政府部门众多,它们在长江口海域的工作界线不同,对长江口海域的认识也很难统一意见.河口区是河海相互作用的交汇区,很难按照自然属性在河口区划出一条河海分界线,从自然科学研究角度出发也无必要划定一条河海分界线.就海洋与水行政管理部门的工作范围和工作衔接问题提出一些看法,首先是解决河海划界问题的3条基本原则:有利于经济社会发展和维护社会主义法制统一;尊重和考虑历史与现状,不纠缠细节,不排斥对方,具体问题具体分析解决;建立海洋与水行政部门之间的协调机制,以"非排他性原则"作好长江口海域权属管理的职能分工、协同配合与有机衔接.在此基础上,提出解决河海划界问题的3点办法.有关河口海域管理问题,要解决好不同部门管理上的地理范围重叠交叉和法律关系上的职能各有分工、不能相互取代、互相排斥的问题,在管理地理范围有交叉重叠的河口海域时,各自依法履行职责,共同监督管理.有关海岸带滩涂的管理问题,应以海岸线为界,在城市化地区应以一线海堤为界,海岸线或一线海堤以下滩涂的开发利用,纳入海域使用管理;海岸线以上的高滩涂,按地方滩涂管理条例进行管理.有关长江河口区的海域使用管理问题,海洋和水利行政主管部门应依据法律和各自的职责,共同监督管理,并对管理的具体做法提出4点建议.     

Estimation of turbulent kinetic energy dissipation rate in the bottom boundary layer of the Pearl River Estuary

A structure function approach is applied to estimate the turbulent kinetic energy(TKE) dissipation rate in the bottom boundary layer of the Pearl River Estuary(PRE).Simultaneous measurements with an acoustic Doppler velocimeter(ADV) supplied independent data for the verification of the structure function method.The results show that,1) the structure function approach is reliable and successfully applied method to estimate the TKE dissipation rate.The observed dissipation rates range between 8.3×10 4 W/kg and 4.9×10 6 W/kg in YM01 and between 3.4×10 4 W/kg and 4.8×10 7 W/kg in YM03,respectively,while exhibiting a strong quarter-diurnal variation.2) The balance between the shear production and viscous dissipation is better achieved in the straight river.This first-order balance is significantly broken in the estuary by non-shear production/dissipation due to wave-induced fluctuations.     

基于ADV声学泥沙反演与扩散机制分析

利用座底三脚架观测系统于2012年洪季对珠江黄茅海河口湾底边界层沉积动力过程进行了系统观测,建立了基于现场ADV探测的高频泥沙声学反演方法,分析了泥沙浓度、泥沙扩散通量及泥沙扩散系数随潮汐变化的特征,探讨了泥沙再悬浮的湍流猝发机制。泥沙浓度、泥沙扩散通量、涡动扩散系数及泥沙扩散系数具有明显的潮汐变化特征,主要表现为急流时较大、憩流时较小。泥沙沉降速度与泥沙浓度之间的幂函数关系可以很好地描述潮周期内沉降速度的变化。湍流猝发过程中,喷射和扫射事件是泥沙垂向扩散的主要动量来源,大振幅的猝发事件对泥沙垂向扩散具有决定性影响。     

基于PSR模型的珠江口海域富营养化特征与评价

本研究依据2020年4月(春季)和2020年10月(秋季)珠江口海域的调查数据,根据“压力-状态-响应”(PSR)模型对珠江口海域进行富营养化状况评价,并通过主成分分析以及相关性分析来说明各环境因子对珠江口富营养化的影响。结果表明：在“优、良、中、差、劣”5个富营养化等级中,珠江口PSR综合评价等级为“差”等级,近几年内变化趋于稳定。有机污染物与营养盐对珠江口富营养化的影响较大,其次为叶绿素a和溶解氧。珠江口营养盐与盐度呈显著负相关,与叶绿素a呈显著正相关。周边城市的陆源排放输入是导致珠江口富营养化的主要因素,河口稀释混合作用以及浮游植物对珠江口的富营养化程度有影响。     

珠江口水域化学耗氧量(COD)的分布特征

2002年5月和8 月对珠江口伶仃洋水域水质化学耗氧量(COD)进行了调查研究,结果表明:该水域近期 COD 含量变幅在 0.41 ～ 2.72 mg·L-1 之间,平均值为 1.21 mg·L-1;区域分布呈北部向南部水域逐渐递减以及近岸水域含量大于远岸的变化趋势;夏季 COD 的含量高于春季;以我国Ⅰ类海水水质 COD 含量≤2 mg·L-1 标准评价,超标率为 15 %;COD 含量与同期(春、夏季)的悬浮物含量呈正相关性,与无机氮和活性磷酸盐含量在夏季呈负相关性。     

珠江口磨刀门泥沙絮凝特征

本文利用激光粒度仪实测得到珠江口磨刀门河口2013年夏季悬浮泥沙现场絮凝及絮凝体特征,同时对比悬沙分散粒径和含沙量,研究表明:悬沙分散粒径平均值为27.9μm,现场实测絮团粒径平均值为91.6μm,表明磨刀门口外的悬浮泥沙絮凝现象显著;实测絮团平均粒径变化范围为13.0~273.8μm,小潮期间絮团粒径平均值为131.5μm,大于大潮平均值76.9μm;絮凝体粒径在垂向上的变化表现为由表及底先变大再变小。絮团体积浓度、沉速与粒径的关系在不同情况下有差异,体积浓度和絮团粒径在表层和中层有明显正相关关系,絮团沉速在大潮时刻随着粒径的增大而增大。综合分析影响絮凝的因素,得知在珠江口盐度对于絮团大小影响不明显;而流速大小的差异是影响大小潮之间絮团大小不同的主要因素。研究结果有助于了解珠江口细颗粒泥沙输移特性和相关生物化学过程。     

珠江口浮游幼虫的生态研究

根据2002—2003年珠江口12个航次的调查资料,分析探讨了不同调查时间和区域浮游幼虫的组成类型、丰度变化和环境因子的影响。以表层盐度(S)变化将调查海域划分成三个区域:I区(S<25)、II区(2530)。12个航次的调查结果显示:调查海域共出现浮游幼虫12个类型,隶属5个动物门,II区和III区的类型数一般高于I区,软体动物门和棘皮动物门的幼虫只出现在II区和III区。其中2002年7月(夏季)、2003年1月(冬季)和4月(春季)的3个大航次结果表明珠江口浮游幼虫的平均丰度为61ind/m3,三个区域的平均丰度比较为II区(124ind/m3)>I区(33ind/m3)>III区(27ind/m3),春夏季的丰度高于冬季。另外在I区进行了9个小航次调查的研究表明:I区浮游幼虫平均丰度较高,月份之间的丰度差别明显,不同站位之间也有差别。温度和食料是影响珠江口浮游幼虫丰度变化的主要因素。     

珠江口水域化学耗氧量(COD)的分布特征

2002年5月和8月对珠江口伶仃洋水域水质化学耗氧量（COD）进行了调查研究,结果表明：该水域近期COD含量变幅在0.41～2.72mg/L之间,平均值为1．21mg/L;区域分布呈北部向南部水域逐渐递减以及近岸水域含量大于远岸的变化趋势;夏季COD的含量高于春季：以我国Ⅰ类海水水质COD含量≤2mg／L标准评价,超标率为15％;COD含量与同期（春、夏季）的悬浮物含量呈正相关性,与无机氮和活性磷酸盐含量在夏季呈负相关性。     

珠江口海域环境污染研究进展

由于人类活动影响, 珠江口海域环境已受到较严重污染, 对该海域环境污染规律的研究也日益受到关注。本文对珠江口海域富营养化特征和持久性毒害污染物为主的污染规律研究进展进行了综述。结果表明, 过量的氮磷输入已导致水体高度富营养化, 富营养化是诱发该海域赤潮发生的重要因素, 水体层化和富营养化耦合导致局部海域出现底层季节性缺氧, 持久性毒害污染物主要在沉积物和生物体中富集, 柱状沉积物的记录反映出沉积物中污染物积累与近30年来珠江三角洲经济快速发展密切相关。最后指出, 当前和今后该海域环境污染急需加强研究的重要方向主要包括: 持久性毒害污染物在生物体组织中的传递过程和在食物链中累积规律、富营养化条件下的复合污染效应、污染物的微生物降解机制、污染控制策略等。     

珠江口低盐透镜现象的声传播特性分析

低盐透镜现象是珠江口陆架海域常见的一种中尺度现象,它的出现会影响水下声传播环境。利用南海北部陆架区的CTD资料分析了低盐透镜的结构特征,基于简正波和射线模型,建立二维波导环境,设置不同声源条件,对低盐透镜环境的声传播特性进行了研究。结果表明:低盐透镜会在海水上层形成声道,距离15 km处其传播损失较没有低盐透镜的情况小约15 dB。虽然低盐透镜声道厚度通常较小,但是较大的盐度梯度可以保证声道对声能的有效传播。当频率高于截止频率的声源置于低盐透镜内,声道效应有助于声音的远距离传播。