连云港近岸海域物理自净能力研究及水质预测——Ⅲ.西大堤建成后对物质输运的影响

在连云港近岸海域计算潮流场基础上建立拉格朗日余流模型,并对连云港市两大堤建成前后的拉格朗日余流变化进行了分析,且选择有代表性的排污口进行了数值跟踪。     

洋浦经济开发区污水排海总量控制

研究建立洋浦近岸海域岸界自适应网格变动边界的潮流模型及物质输运模型。对开发区提出的多种污水排海方案进行污水质点拉格朗日追踪、污水排海的水质预测及工程投资分析 ,推荐了最佳排污口位置 ,最后计算了污水最大排放量及 8种污染物控制指标排放总量 ,为洋浦开发区的环境管理与保护提供决策依据。     

青岛东部开发区排污口优选

在青岛东部邻近海域潮流模型的基础上,对青岛市政工程处提出的污水排海位置的多种方案,进行拉格朗日标识质点数值跟踪及海域水质预测,通过比选,从环境角度确定了最佳的排污口位置,并对污水排海方式,及总量控制提出建议。     

渤海三维污染物迁移轨迹的数值计算

根据一种三维潮致拉格朗日余流的弱非线性理论,考虑单一频率潮波系统,在零阶天文潮和一阶拉格朗日余流数值计算的基础上,计算了二阶拉格朗日余流,然后对8个具有代表性的标识质点运动轨迹进行了数值跟踪。对水平及垂直运动性质进行了分析,并用卫片资料对结果进行了验证。提出一些有启发性的初步结果。     

威海湾入海污染物环境容量研究

在潮流数值模拟的基础上,计算威海湾受纳水体水质对排放源的响应关系,结合混合区的确定,计算了各排污口的最大允许排放量,为各个排污口排放的不同污染物制定相应的排放与削减量提供依据。威海湾望岛河和长峰河附近海域稀释扩散能力较差,污染物易滞留,现有排污量超过排污口的最大允许排放量,需要削减排污量;其余排污口尚有剩余排污量,南竹岛河排污口的剩余排污量最大。     

基于LKH树和拉格朗日插值多项式的会议密钥分发方案

会议密钥的管理与分发是设计安全网络会议系统的关键问题之一。利用基于拉格朗日插值多项式的会议密钥分发方案,借鉴逻辑密钥层次树结构设计了1种会议密钥分发方案。在每次举行会议时,会议主席根据用户树计算参会者子树,利用参会者子树的根结点公钥构造拉格朗日插值多项式。减少了会议主席构造拉格朗日插值多项式的次数和计算开销。特别地,对构造的会议系统,当参会者的人数超过一定数目时,会议主席构造拉格朗日插值多项式的次数会随着参会者人数的增加而减少。另外,每个用户的私钥保持不变,避免了用户私钥的更新过程。     

狭长海湾象山港三维污染物运移特征的数值模拟

为了探明污染物在狭长海湾象山港内的输运规律,在验证良好的三维潮流模型基础上,计算和分析了不同驱动因素下的余环流结构和污染物的三维运移特征。余流模拟结果表明该海域余流结构区域差异性明显,狭湾内夏季余流垂向分层明显,表、底余流方向相反,分界点约在0.4~0.5倍水深处;口门及以外海域主要以水平环流为主。进一步采用拉格朗日粒子追踪方法,模拟了示踪粒子在湾内的三维运移轨迹。通过对不同位置释放的污染物粒子运移轨迹进行比较分析,最后给出了模拟期间的污染物运移规律。研究结果可为排污口选址和海湾污染治理等提供科学依据。     

模糊线性优化在厦门湾水体总磷环境容量计算中的应用

在应用POM模型进行厦门湾水动力、污染物扩散和各排污口响应系数场模拟研究的基础上,采用最优化法对厦门湾水体总磷环境容量进行计算.根据厦门湾海区特征和使用功能,将厦门湾划分成5个海区,分别在5个海区选取水质控制点.分别以各海区水质控制点总磷浓度作为约束条件,运用普通优化和模糊优化对厦门湾内22个排污口源强进行优化设计.分析结果表明,基于模糊线性优化方法进行排污口源强优化设计和环境容量计算可以实现排污口源强再分配,且能够更充分地利用厦门湾的纳污能力.     

海洋溢油模型及其应用研究进展

根据滥油模型的数学计算理论不同,溢油模型主要有两个类型,欧拉-拉格朗日理论模型和蒙持卡罗方法模型。欧拉-拉格朗日理论模型主要包括:全动力轨迹模型和溢油归宿模型。溢油归宿模型又包括溢油扩展、扩散模型和风化模型。风化模型包括蒸发、溶解、乳化、光氧化、生物降解等过程。蒙持卡罗方法模型在欧拉-拉格朗日理论模型基础上增加了溢油扩散随机数的计算,应用随机数来计算油膜三维扩展尺度。该模型是对欧拉-拉格朗日理论模型的补充和完善。目前国内以及日本、美国、新加坡等国学者们分别在海湾,海峡等(?)了溢油组合模型。但由于他们的研究重点不同,模型没有得到全面的应用。溢油模型的前景相对可观,其与溢油应急反应专家系统的结合使得我们可以根据应急系统做出相应的应急计划,并通过模拟来对溢油损害索赔进行定量。     

Stokes漂流近似公式对海洋表层流场估算的影响

本文采用波浪订正的Ekman模型,研究分析了三种Stokes漂流近似公式(单波公式、e指数公式、Phillips谱近似公式)对海洋表层流场估算的影响。海表总流场由海表面高度(SSH)数据计算的地转流和海浪模式WAVEWATCH Ⅲ输出结果计算的非地转流组成,并采用拉格朗日浮标观测数据对计算结果进行了验证。研究表明,随着Stokes漂流近似公式精度的提高,其计算的拉格朗日流速更接近于谱积分公式的计算结果,更贴近拉格朗日浮标观测数据。与谱积分公式计算的海表拉格朗日流速相比,单波公式的平均相对偏差为0.0834,e指数公式的平均相对偏差为0.0392,Phillips谱近似公式的平均相对偏差为0.0101,说明Phillips谱近似公式在不同风速下均能对谱积分公式有良好的近似效果。在低风速条件下,由Stokes漂流近似公式精度引起的海洋表层流场估算误差可以忽略不计,但随着风速增加,由近似公式精度引起的偏差逐渐变大,此时应该选择Phillips谱近似公式计算Stokes漂流,来减小误差。     

三门湾悬移质输运特征

三门湾为一典型半封闭强潮海湾,平均潮差4.25m,湾内外水沙交换剧烈。根据2003年在三门湾水文泥沙测验、分析结果,湾口附近N1、N2、N3站所构成的断面上:(1)从大潮到小潮,流速递减;从N1站向N3站流速增加;春季,大多数情况下涨潮流速大于落潮流速。而秋季,大多数情况下涨潮流速小于落潮流速。(2)春、秋季,大小潮期间N1、N2、N3三个站上平均悬移质浓度都是涨潮大于落潮;中潮期间这三个站上平均悬移质浓度都是涨潮小于落潮。     

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。     

黄河口烂泥湾的特征及其开发

黄河是我国第二大河。全长5464公里,流域面积75.2万平方公里。年平均迳流为459.4亿立方米,虽然它仅为长江水量的二十分之一,但其含沙量之大却是举世闻名的。据前左水文总站测量,其河口段年平均输沙量高达11.79     

海水碳酸盐体系缓冲模型在水质预测中的应用

采用二维浅水潮波方程数值模拟了深圳湾及其邻近海域的潮流，在此基础上引入了海水碳酸盐体系的缓冲容量数学模型和二维水质联合模型，进行了电厂海水脱硫冷却水对海水中pH值的影响预测。研究表明，电厂排放的冷却水对海水中pH值的影响面积很小，不会给周围海水水质造成不良影响，几乎不影响深圳湾的水质。     

海州湾岸滩演变过程和泥沙流动向

海岸是海与陆这一对矛盾的统一体.在滨海地带呈现出来的海岸地貌,是地质构造和海平面变化、波浪潮流等海水动力以及河流诸因素相互作用的产物,这些因素的运动和变化,促使了岸滩的演变.海州湾是濒临黄海的一个开敞海湾,海州湾海岸是基沿--砂质海岸与淤泥质海岸的交汇地带.     

郯庐断裂带的断裂活动对渤海东部中、新生代裂谷盆地发育的控制作用

郯庐断裂带自南而北穿越渤海东部,自中生代中期至新生代中期表现裂谷发育特征。裂谷发育经历两个旋回,各旋回的裂谷发育演化、盆地分布格局,沉积相带,沉积补偿速度等均受断裂带的断裂活动的强烈控制。     

海口湾东部海域淤积趋势机制分析

海口湾东部是南渡江西北新三角洲受水受沙盆地,一直以来是典型的淤积海域。通过历史卫星影像分析海口湾东部浅滩的沉积过程,研究不同时间的湾内表层沉积物分布规律,采用遥感和实测悬浮颗粒物数据认知悬移质泥沙运动规律,借助沉积物粒径趋势分析推移质泥沙运动规律,对海口湾东部海域淤积趋势以及机制进行宏观分析。结果表明:海口湾东部浅滩的多个沙坝生成于不同的围海填地阶段;人类活动建造的向湾内伸突的人工构筑物,减弱了海口湾东部浅滩的潮流和波浪作用,进而导致泥沙在“葫芦岛项目”东部和南部海域沉积。了解海口湾东部海域泥沙运动规律以及海域淤积机制,是解决该海域淤积问题的基础。     

汇泉湾水动力环境观测和数值模拟研究

汇泉湾是青岛市最主要的海水浴场,湾区浴场的沙滩沙质退化及细沙流失现象一直备受关注。本研究旨在研究上述现象的成因,为汇泉湾生态环境保护和可持续发展提供科技支持。我们于2015年1月和9月在汇泉湾进行了水文、泥沙和悬浮物的综合观测,并基于FVCOM建立了汇泉湾高分辨率的水动力模式,模拟了汇泉湾及其临近海域的水动力环境。结果显示:汇泉湾常年存在一顺时针(即反气旋)环流,它有利于携带泥沙从湾的西侧进入而从东侧流出;环流中心区流速弱,泥沙不容易被带走,沉积物粒径较小。汇泉湾海域沙滩沙质粗化且流失的原因主要为:波致流引起的沿岸输沙将湾口西侧岩石剥蚀的较粗的细砂和粉砂搬运至浴场沙滩,而较细的泥沙容易地从东侧流出湾区。     

杭州湾的沉积结构与沉积环境分析

漏斗状的地形、强劲的潮流和长江入海泥沙的输入是制约杭州湾沉积作用的主要因素。根据沉积结构特征可将杭州湾划分为五种不同的沉积环境:东部湾底、西部湾底、庵东浅滩、近岸深槽和水下沙脊。杭州湾内潮流脊发育不好的原因在于没有足够的粗屑物质。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅱ.环流的基本特征

利用POM模型,以研究海区的海面风应力、温度和盐度资料作为海面边界条件,以与外海界面处的温度和盐度资料作为侧向液边界条件,并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流的影响,对长江口及其邻近海区各季节的三维斜压环流和温、盐结构进行了数值模拟。环流的数值结果表明,冬季和秋季研究海区的水平环流主要由长江径流、东海沿岸流、台湾暖流、杭州湾环流和沿岸流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;东海沿岸流与长江径流顺岸南下,随着自北往南岸界地形坡度的增大,其流幅变窄,流速增强;台湾暖流沿陡坡及其外缘蜿蜒北上,随着自南往北水深的变浅,其流幅由宽变窄继而又由窄变宽,流速却一直由强变弱。冬季和秋季海区纬度断面垂直环流的总趋势由近岸向外海流动,海底地形变化缓慢区离岸流产生波动,海底地形变化显著的陡坡区离岸流产生剧烈振荡而生成强升降流。春季和夏季研究海区的水平环流主要由长江径流与东海沿岸流汇合流、台湾暖流、杭州湾环流、舟山群岛附近及长江径流和东海沿岸流汇合流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;长江径流和台湾暖流平行北上并在长江口以北产生顺时针偏转。由海区水平环流特征和变化趋势证实,春季长江冲淡水已开始向东北偏转,夏季冲淡水的偏转程度、伸展距离和扩展范围都更甚于春季;春季在长江口近岸存在弱上升流,夏季长江口外的陡坡区出现下降流,而长江口以北和以南的陡坡区出现上升流。