海阳阎家河人工泻湖水体交换数值研究

利用二维水动力数学模型模拟海阳人工泻湖潮流运动,并分析了在人工泻湖的西向开通导堤前后泻湖内的潮位变化与水体运动变化过程,据此计算出泻湖内的海水交换率及海水的半更换期。结果表明,在未开通西通道时,泻湖西侧水体的单宽流量在涨急和落急时只有0.66m2/s和0.47m2/s,水体流动缓慢,难以保证泻湖环境生态对水质的需求;当开通西通道时,泻湖内的水体整体运动明显增强,西侧水体的单宽流量在涨急和落急时分别达到1.02m2/s和0.70m2/s,西安路两侧大部分水体能够顺利进行交换,同时泻湖内的水体交换周期也明显缩短,约为2.61d。     

基于卫星遥感的海洋工程环境监测及影响评价方法初探

为弥补常规海洋环境监测手段在大区域、长时序方面的不足,本文初步探究了用可见光水色遥感监测海水水动力现象的方法。以杭州湾跨海大桥典型工程为例,运用卫星遥感可见光方法,监测海水大面积水色变化,结合数值计算,综合分析大桥对附近海域流场变化的影响。分析结果表明,大桥中间段迎水面和背水面两侧海域的水色存在明显差异,桥墩局部区域的流场发生显著改变,在大桥东西两侧均出现了流速较小区域,大潮时期平均减小0.3 m/s,小潮时期平均减小0.1 m/s;对比大桥建成前后,南段大桥两侧水色发生显著变异,西面的流速减小区最为显著,平均减小0.26 m/s。     

海南新村港潟湖表层沉积物粒度特征及其沉积环境

对2013年8月在海南新村港潟湖采集的表层沉积物样品进行粒度分析,揭示了该区表层沉积物的粒度特征和沉积物类型,结合高空间分辨率的水动力和水深数据,采用系统聚类和主成分相结合的方法划分现代沉积环境。结果表明,研究区表层沉积物主要有4种类型,以粉砂和粉砂质砂为主,分别分布在潟湖中部和近岸浅水区域。沉积物平均粒径变化较大(0~8.0 Ф),均值为4.6 Ф,沉积物随水深增大而逐渐变细;沉积物粒度组分以砂(平均含量43%)和粉砂(平均含量为52%)为主,黏土含量较少,平均含量为5%。聚类结果表明,平均粒径可分为两组:第一组平均粒径均大于5.5 Ф,均值为6.8 Ф;而第二组平均粒径均小于3.5 Ф,均值为2.2 Ф。此外,平均粒径与分选、偏态和峰态系数之间呈现出两种不同的相关关系。研究区大潮和小潮期间的均方根流速(RMSV)均值是7.5和6.9 cm/s,标准偏差分别是15.3和14.9 cm/s。当RMSV大于4 cm/s,RMSV与极细砂(63~125 μm)含量呈明显的正相关关系,这表明RMSV决定了潟湖沉积物中极细砂含量。聚类和主成分分析结果表明,平均粒径、峰态和分选系数是对沉积环境最为敏感的粒度参数组合,同时结合高空间分辨率的水动力和水深数据,将研究区沉积环境划分为3类。这样划分充分考虑了水动力、物源、地形及其相互作用,更能有效地揭示沉积环境的差异,尤其体现了适宜的粒度参数组合和高空间分辨率的水动力数据在沉积环境划分中的重要性。     

象山港水交换特性研究

在验证良好的三维斜压潮流数学模型的基础上,以溶 解态的保守性物质为示踪剂,建立对流-扩散型的海湾水交换数值模型,计算了象山港水体半交换时间和平均滞留时间,并研究了斜压动力对湾内外水交换的贡献。研究结果表明,象山港水交换速度的区域性变化较大,水体半交换时间和平均滞留时间由象山港口门向湾顶逐渐增加,口门附近半交换时间在5d以内,平均滞留时间为5~10 d;湾顶水交换速度缓慢,水体半交换时间为30~35 d,平均滞留时间为35~40d。斜压动力对狭湾外段水交换影响较弱,对狭湾内段有较大的影响。     

围海造地对天津港附近海域三维潮流场影响的数值模拟研究

近年来,渤海湾实施了围海造地工程,岸线的改变会影响渤海湾水动力特征。利用验证后的三维潮流数学模型ROMS对2003和2010年天津港附近海域潮流场进行了模拟,在此基础上,探讨了天津港附近海域的潮流特征、潮流的分层特点和围海造地引起的潮流场变化情况。结果表明:东疆港东北部与汉沽之间海域涨潮流速减小0.1~0.18m/s,落潮流速减小0.1~0.15m/s,南疆港北部海域涨潮流速减小0.05~0.1m/s,落潮流速减小0.05~0.1m/s,临港工业区附近海域涨潮流速减小0.1~0.18m/s,落潮流速减小0.1~0.15m/s,南港附近海域涨潮流速减小0.1~0.15m/s,落潮流速减小0.1~0.15m/s。     

苏北废黄河口滨海港建设对近海水沙和床面冲淤的影响

以废黄河三角洲海岸盐城市滨海港的建设为背景，通过建立二维潮流泥沙数学模型，模拟建港前后水动力场环境与泥沙运移变化，分析滨海港建设对近海水沙的影响。南北堤建成后，流速变化主要集中在防波堤建设区域15 m等深线以内海域，变化量为-0.8～0.5 m/s。北堤堤头流速增幅明显，除大潮落急外港区均处在流速减小区，流速衰减幅度最高可达0.6 m/s。建港工程造成海域内潮汐不规则性减弱，主要分潮的平均振幅比降低约10%。建港工程对近海地貌格局的影响集中在港区周围8 km范围，且基本在16 m等深线以内海域，淤积区域分布在港区口门周围，冲刷区域分布在北堤堤头，床面变化随着时间推移加剧。     

江苏如东西太阳沙及烂沙洋海域潮流泥沙数值模拟

基于不规则三角形网格有限差分法并考虑波浪及其破碎作用,建立了平面二维潮流场和泥沙场数学模型.该模型对有望建设成深水码头和深水航道的江苏如东西太阳沙和烂沙洋海域的潮流场和泥沙场进行了细化数值模拟.数值模拟结果表明：（1）本海区潮流基本上是顺深槽流动的往复流,潮流流速大,烂沙洋北水道和西太阳沙附近大潮涨落潮最大流速分别在2 m/s和1 m/s以上;（2）本海区的潮平均水体含沙量在0.5 kg/m^3以下,落潮含沙量大于涨潮含沙量;（3）小浪对水体含沙量影响很小,大浪作用下水体含沙量明显增加.     

围填海工程对莱州湾水动力条件的影响

本文采用数值模拟的方法研究了2003—2013年10年来围填海工程建设对莱州湾水动力环境的影响。结果表明2003—2013年围填海工程的建设导致了莱州湾海域面积减小7.38%;围填海工程使莱州湾流速整体呈减小趋势,流速减小超过4cm/s面积约占整个海湾面积的24.3%,流速增加大于4cm/s区域仅占4.0%,流向变化整体较小;莱州湾的纳潮量明显减小,平均纳潮量减小了5.57%;围填海工程建设使莱州湾水交换率略有减小。围填海工程弱化了莱州湾的海湾属性。     

冬季北风风速对长江河口盐水入侵的影响

本文应用三维数值模式ECOM-si,研究冬季不同北风风速对长江河口盐水入侵和青草沙水库取水的影响。数值实验结果表明,北风驱动苏北高盐水向南往长江口输运,在埃克曼输运作用下,长江河口形成北港进南港出水平环流,加剧北港盐水入侵。在枯季平均径流(11 900 m3/s)条件下,当北风风速超过10 m/s,北港口门水通量朝陆净输运,当风速超过11 m/s,北港盐水倒灌至南港。无风时,北港半月平均盐度仅为0.97,北港口门半月平均水位仅为0.13 m;当风速增加到14 m/s时,盐度和水位分别增长到27.4和0.42 m。北风减少了青草沙水库的取水天数。无风时青草沙水库30 d内可取水天数共有29.7 d;当风速高于10 m/s,30 d内可取水天数降为0 d。北风风速增强能够显著增加北港盐水入侵,不利于青草沙水库取水。     

400 Hz矩形波连续音对鲤、草鱼音响驯化的试验研究

音响驯化技术被广泛应用于海洋牧场及淡水水域对鱼类行为的控制,但在采用何种频率和波形声音方面的研究积累尚少。试验室条件下,利用400 Hz矩形波连续音对鲤、草鱼进行了音响驯化试验。结果表明,鲤、草鱼的反应时间和聚集时间均逐日减少。平均反应时间分别为25.4 s和34.6 s,平均聚集时间分别为48.9 s和56.9 s;聚集率则逐日增加.驯化5 d后,鲤、草鱼的聚集率均达到100%,平均聚集率分别为89.7%和94.1%。由此可见.400 Hz矩形波连续音对鲤、草鱼均有明显的驯化作用。