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。     

花场湾水交换能力计算与研究

花场湾为海南岛北部的一个半封闭海湾,随着周边工程的建设,湾内水质有所恶化。基于MIKE21软件建立了花场湾海域的二维水动力数值模型,对花场湾的纳潮量及水交换特征进行了研究,模型结果与实测数据吻合较好。结果表明:纳潮量占花场湾固有水容量的比例较大,说明花场湾受湾外水动力影响较为显著,具有良好的水交换特性,利于污染物的扩散。然后采用保守物质扩散方法来定量分析花场湾的水交换周期,得到花场湾的半交换周期大约为3 d,15 d后基本完成了全部水交换,保守物质浓度随涨落潮过程呈现波动变化。该研究为花场湾的环境保护提供了科学依据。     

宁波-舟山海域污染物扩散的数值模拟

基于宁波-舟山海域潮流场,建立了该海域三维变边界的污染物扩散模型,对COD、无机氮、活性磷酸盐的浓度进行了数值模拟,并对界面源的影响进行了分析。结果表明:污染物浓度在海域内呈由西北向东南方向递减的趋势;COD浓度在大部分海域满足一类水质标准,无机氮和活性磷酸盐浓度在研究海域超出二类水质标准;研究海域的界面源对该海域污染物浓度”贡献”在85%以上。     

三门湾海域污染物扩散数值研究

本文基于Delft3D建立了二维水动力数值模型和污染物输运扩散模型,分析了三门湾海域的三种主要污染物即化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的输运扩散规律。水动力计算结果与实测结果基本吻合,能够较好重构三门湾海域的水动力环境特征。根据物质输运特征,将三门湾划分为7个动力单元,即健跳-浦坝、海游-蛇蟠南、青山、沥洋、乐井洋-石浦、混合区域、口门区域。Lagrange运动轨迹表明,各动力单元的物质输运基本控制在本单元范围内;污染物整体浓度分布符合湾顶较高、养殖区附近较高、混合区与口门区附近较低的特征;各污染因子中,相同水域的TN浓度最大,COD浓度稍小,而TP浓度则小于前两者约一个量级;落潮时,浓度等值线移向湾口,各单元区块污染物分布范围较涨潮时扩大,其中沥洋单元、青山单元和乐井洋单元的变化最显著;各污染因子中COD的变化最为明显,TN次之,TP的变化最小。     

厦门浔江海域污染扩散数值模拟

本文采用ＡＤＩ活动边界潮流数值模拟模拟了厦门浔江海域的潮流，计算的结果与实测数据比较吻合。文中用欧拉污染扩散数值模型计算了从同安、集美、五通口排出的污染物（ＣＯＤ）对浔江海域的影响，同时采用拉格朗日污染扩散数值模型研究在湾口、集美和在北部的湾顶污染物瞬时排放后的运移情况。     

大鹏湾污染浓度场的数值模拟

本针对大鹏湾的水环境问题，在实际调查的基础上，建立了大鹏湾水质数值模型，用计算机进行了污染物浓度场的数值模拟，并与实际资料进行了验证比较，结果表明误差较小。最后，章结合计算结果和实测结果对大鹏湾污染物浓度场的分布和变化进行了讨论。     

地形变化下渤海湾M2分潮潮致余流的相应变化及其对污染物输运的影响

利用嵌套模式通过流速驱动对渤海湾的潮汐潮流进行了高分辨率数值模拟,分析了开边界条件的选取对渤海湾潮致余流模拟的影响。并用定点观测流速资料验证了在渤海湾流速作开边界条件驱动模式的模拟结果。近年来由于围海造田,使渤海湾海岸线向里推进,岸线变的更加平缓。在渤海湾新旧地形下,对渤海湾环流进行了模拟,分析了地形变化对渤海湾环流的影响。结果表明,渤海湾西北角的顺时针流环在新地形下消失,并表现为较强的逆时针流,湾口双环结构依然存在,但南部流环在新地形下由于受到西部强的逆时针流而变弱,流环半径减小。通过分析潮致Lagrange余流场和调查的污染物浓度分布特征发现,渤海湾的污染物分布特征与Lagrange余流有很强的相关性,Lagrange余流结构影响了污染物的分布特征,新旧地形下余流场的改变也导致了污染物浓度场分布特征上的变化。     

胶州湾北部近岸海域水质预测

在胶州湾海域已建潮流场的基础上,物质输运方程的控制下,建立了入海污染物(COD)对流-扩散数值模型,预测了上马污水处理厂建成以后,在正常运行和事故情况下,胶州湾北部海域的水质状况。从而了解有关污染物入海后对相应海域水质的影响程度和范围。     

流沙湾海域潮汐潮流的三维数值模拟和海域环境容量研究

将改进的干湿网格技术引入到POM模型中,通过坐标变换,合理安排计算区域,对流沙湾海域的三维潮流场进行了数值模拟.模拟结果与实测数据吻合较好.模拟结果表明:流沙湾海域属正规日潮,潮流运动是带有旋转流的往复流运动;涨潮历时大于落潮历时;落潮流速大于涨潮流速;余流较强,基本指向外港.采用垂向平均的水平二维对流扩散方程来模拟流沙湾污染物的浓度变化.结果表明:在Ⅱ类国家海水水质标准的要求下,流沙湾COD的环境容量约为906吨/年,交换率为78％;无机氮约为105吨/年,交换率为97％;活性磷酸盐约为11吨/年,交换率为97％.整个流沙湾海域水环境质量很好,海水自净能力强,对各种污染物的交换能力强.结合水质、水动力和容量计算结果,可以认为流沙湾海域水质属较贫营养类型,虽然较大的剩余环境容量是我们所希望的,然而结合具体养殖对象看,流沙湾海域低含量的氮、磷营养盐反而在一定程度上制约了流沙湾养殖业的健康发展.因此,环境管理不仅要考虑环境容量,还应结合具体海域使用特点进行合理规划,以促进海域生态健康发展.     

1980—2008年莱州湾主要污染物的时空变化

莱州湾水质受河流入海、生活排污和养殖业等多方面影响,污染问题日益突出而备受关注。论文以1980—2008年间相关文献和监测数据为基础,研究了莱州湾主要污染物———无机氮、无机磷、COD浓度的变化趋势,并用网格化方法还原文献数据讨论污染物的区域分布特征。结果表明:莱州湾无机氮丰水期与枯水期浓度比1.26,无机磷1.07,COD 1.06,污染物主要是由陆源向海输运产生。无机氮是莱州湾的主要污染物,1990年代无机氮的年均浓度是1980年代的3.2倍,2001—2008年又增加了38%,2004年以来超出三类水质标准。NH4-N在1990年代之后占DIN比例由70%～85%下降到20%左右。无机磷、COD浓度近15a来保持在一类水质,但无机磷有潜在上升趋势。从区域分布看,第1区块受黄河口、小清河口影响是无机氮、无机磷的高值区。第2、3区块水质较好,而第4区块的无机氮、无机磷浓度自2004年之后已远远超过第1区块,莱州湾的主要污染源有黄河口向湾底诸河口转移的趋势,应引起重视。第4区块始终是COD的相对高值区。     

太湖水体有机污染与主要环境因子的响应

根据１９８７－１９８８年有关研究资料，分析太湖ＣＯＤ，ＢＯＤ５和ＴＯＮ的时空变化及其与ＴＯＣ的关系，研究ＣＯＤ出入湖量和水文气象因子对湖体ＣＯＤ的影响。结果表明，ＣＯＤ是太湖有机污染的重要指标；在不同时期和湖区，其含量差异明显，丰水期低，枯水期高。各湖区污染排列为：五里湖＞梅梁湖＞湖心区＞东太湖。进入太湖有机物量的增减，是ＣＯＤ在湖体中消长的主导因素，但水位和温度等条件因子对有机污染程度亦有重要曩     

海沙开采工程环境的影响分析预测研究——以绥中县三道砂干开采海沙工程海域使用可行性研究为例

分析了岸滩、海底地形和海岸地貌现代作用过程,用数值模拟方法研究了海沙开采导致的海底地形改变,以及由此引起流场及波浪折射而造成的海岸动力变化,讨论了这种变化对海底和海岸的动态影响。通过计算悬浮泥沙和再释放污染物的浓度变化、扩散和输运途径,预测了环境质量影响范围,以减轻海砂开采活动对周围环境带来的影响。     

连云港港口海域污染物总量控制研究

通过对连云港港口海域水质现状监测评价,发现了该海域的污染状况和主要污染物。在对污染源调查分析基础上,利用建立的港口海域潮流数值模型、浓度模型,计算了港口海域各个排污口CODCr的总量控制目标,并提出港口海域不同时期污染物控制规划,对解决港口海域的环境污染问题有很强的针对性和可操作性。     

海河口和渤海湾潮流场和COD扩散的三维数值模拟

随着我国经济建设的蓬勃发展，工农业和城市生活产生的污染物日益增多。如何处理这些污染物成了一个急待解决的问题。将污染物化有毒为无毒，当然是最彻底的办法，但这样做花费巨大，我们目前尚难做到。目前最常用的办法是将污染物排放人海。但过多的排放，超过了海洋的自净能力，就会污染海洋环境和海洋资源，进而影响人民的健康。所以，须要对污染物排放人海的方式、地点等加以选择，并对其排放人海的数量、速率等加以控制。这就要求我们了解海区对污染物的净化能力和在国家规定的标准下海区对污染物的最大容量。为了很好地解决这个问题，我们必须了解特定海区对污染物的稀释扩散起重要作用的海水运动情况。1984年5, 8, 10三个月，我们在渤海湾海河口区进行了海上调查，并结合历史资料，以COD 为指示因子，进行了渤海湾有机污染物在潮流作用下稀释扩散的数值计算。     

海洋褐藻胶生产废水的絮凝-氧化处理研究

使用新型高效的絮凝剂Xp，对海洋褐藻胶生产废水进行絮凝，催化氧化处理试验，确定了絮凝剂Xp的最佳使用条件，催化氧化时间和氧化剂用量，结果表明，经本工艺处理后，废水中主要污染物CODcr的去除率达到83．9％，处理后的废水基本达到国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）限定的二级标准。     

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．     

海水养殖对近岸海域环境影响的研究进展

本文综述了近几年国内外关于海水养殖对环境的影响及其相应的防治对策的研究进展,并提出加强管理是实现海水养殖业的可持续发展的关键。海水养殖对海域环境的影响主要包括:污染物的排放、养殖水体富营养化、野生鱼类资源的破坏、自然种群的基因污染以及对重要栖息地的破坏等。随着研究的深入,人们已经提出和采取了多种多样的防治措施,但解决问题的关键不是限制养殖业的发展,而是优化养殖业的管理。     

风暴作用下渤海中污染物(COD)输运的研究

本文利用三维POM模式,分别就潮汐作用下和风暴作用下污染物输运进行了数值模拟;比较了两种驱动下渤海内污染物输运的差异。通过比较发现:风暴潮(尤其是寒潮)平均每年使渤海污染物总量的减少量是潮汐作用的3~4倍;每次风暴潮过程对渤海内污染物重新分布的作用与潮汐30天的作用是同量级的。所以,在研究渤海的污染物输运时,必须考虑风暴潮的作用,否则,会产生很大的误差。     

胶州湾海域水质预测

在已建潮流模型的基础上,用ADI法建立了胶州湾扩大域变动边界的平流—扩散输运模型,以COD为指示因子,预测了胶州湾海域1995年、2000年的水质、青岛环海公路海上段、沧口区北半部污水截流、北水南调、集中排放以及胶州湾西部经济开发对海域水质的影响等。为青岛市环保部门制定环保规划提供决策依据。