海口湾的台风及其对海水水质的影响机制分析

海口湾受台风影响全年以7～10月为盛行时期,尤以8～10月最盛.我们于1996年台风季节前、后在海口湾海域布设了10个监测站,进行了pH,DO,COD,PO₄-P,NO₂-N,NO₃-N和SiO₃-Si的监测,分析了它们在台风前后的变化,结合台风暴流的数值计算,初步探讨了因台风引起水质变化的机制,结果表明,台风、大浪和风暴流掀起海底沉降物或促使底层高营养盐的水体与表层强烈地混合,尤其是风暴流在湾顶辐聚,强烈的流速悬浮湾顶主要由生活污水排污口附近海域受污染的沉积物,一些污染物溶解于水体,伴随着台风而来的暴雨也将陆源污染物通过南渡江搬运到海口湾,使COD,PO₄-P,NO₂-N,NO₃-N和SiO₃-Si的含量台风后高于台风前.台风大浪和风暴流强烈的水交换作用使外海高DO的海水与湾内海水进行充分的交换,又使空气中的氧充分溶解于水体,使DO在该次台风后反而比台风前高,风暴流的水交换作用也使pH值在该次台风前后没有明显变化.     

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。     

条件变化对海口湾风暴增水的影响分析——以海鸥台风为例

以海口湾为例,通过建立天文潮与风暴潮耦合数值模型,以典型强台风海鸥为基础,对未来台风增强、海平面上升和填海工程对海口湾风暴潮的影响分别进行了诊断分析,并计算了三者的共同作用在未来100年对风暴增水最大值的变化幅度。结果表明:1)台风强度增强大幅度增加海口湾沿岸风暴增水最大值,台风强度增强10%时,海口湾沿岸控制点风暴增水最大值增加12%~18%;2)海口湾地区在海平面上升的影响下风暴增水最大值反而减小,仅有部分岸段风暴增水值最大增加,不同海域风暴增水变化对海平面上升的响应不同;3)不合理的人工岛建设方案会显著增加对岸风暴最大增水值;4)在台风增强、海平面上升和不合理的海湾填海共同影响下,未来100年风暴增水最大值将增加12%~28%。显然这样的风暴增水变化会引起严重的灾害和后果,本研究可为海口湾防灾减灾工作提供依据。     

大窑湾海域水化要素分布及相关关系的探讨

本文依据大窑湾的环境调查资料为基础，系统地阐述了水体中化学要素ｐＨ、盐度、透明度、ＤＯ、ＣＯＤ、ＴＯＣ、浊度、悬浮物、ＮＨ４－Ｎ、ＮＯ２－Ｎ、ＮＯ３－Ｎ、ＰＯ４－Ｐ、ＳｉＯ３－Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ、硫化物、六六六、石油等分布规律。诸要素主要是在潮流水动力支配下，形成扩散带。各要素中仅有无机氮和ＰＯ４－Ｐ两项含量超标，其余要素含量范围都是处于海水正常浓度水平，属于一类海水水质。文章并对各要素进行相关关系分析。     

春、秋季考洲洋海水质量状况及评价方法初探

文章利用2017年11月（秋季）和2018年4月（春季）对惠州考洲洋海域开展的两个航次水环境调查数据,分析了考洲洋海域表层溶解氧（DO）、化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)、无机磷(DIP)和石油类（OIL）等典型水质因子的水平分布和季节变化情况。结果表明,秋季溶解氧、化学需氧量、石油类分别在盐洲岛以东附近海域、考洲洋湾顶海域和盐洲岛东南海域出现高值区,而无机氮在整个考洲洋无明显区域分布差异,无机磷含量呈现考洲洋内湾到湾口逐渐递减的趋势;春季化学需氧量、无机磷均在考洲洋湾顶出现高值区域,无机氮在盐洲岛以东附近海域出现高值区,而溶解氧和石油类无明显变化。从季节变化来看,秋季考洲洋海域溶解氧、化学需氧量和石油类平均含量均比春季高;无机氮、无机磷则相反,平均含量秋季低于春季。同时,文章还分别利用单因子和综合因子方法对海水有机污染状况进行评价并对其进行比较分析,结果表明,有机污染评价指数法可充分考虑多种水质因子,更适合对考洲洋水环境质量进行评价,得到较为客观的综合评价结果。     

三门湾海域环境质量现状评价与分析

根据2009年2月对三门湾海域的环境质量调查结果,结合海洋环境功能区划对该海域环境质量现状进行了评价与分析;并综合分析了水质中富营养化程度,沉积物中重金属的富集程度及潜在生态危害效应。结果表明:该海域水质除无机氮和Hg外其他环境因子基本符合功能区相应的海水水质标准,水质状况尚好。61.5%站位的富营养化指数大于1,表明该海区富营养化程度较高;该海域沉积物除少数站位的Cu、Cr外,其他环境因子的含量均达标,底质环境状况良好。各站位潜在生态危害系数均远小于150,说明三门湾海域沉积物中重金属的潜在生态危害属于轻微危害范围。     

渤海湾连片开发对湾内水沙通量的影响研究

渤海湾内海岸的连续开发导致岸线 、海床发生较大变化, 同时影响着湾内的水沙通量。根据不同时期的遥感影像、 实测地形和水文泥沙资料, 统计分析了渤海湾岸线 、面积和海床冲淤变化, 构建了渤海潮流泥沙数学模型, 模拟了 1984 年、 2006 年和 2015 年三个时期的水沙分布, 探究了海岸连续开发对水沙分布和通量引起的累积效应。结果表明： 渤海湾岸线和 海湾面积变化主要发生于 2005 年后, 与 1984 年相比, 2020 年的岸线长度增长超过 185%,海湾面积减少近 19%;曹妃甸港 区南侧海域冲刷基本在 2 m 等深线以内, 而近岸和港池水域基本呈现淤积状态, 淤积幅度在 2 m 以内; 海湾的连续开发利用 使得湾内分潮波振幅增大 、传播速度减缓, 近岸海域的余流变化较为明显,南部较北部海域更甚;西北湾顶 0.2 kg/m3 悬沙 分布区域不断缩小, 西南近岸 0. 15 kg/m3 悬沙分布区域向中部海域推进; 悬沙通量变化与潮流通量并不完全一致, 呈外海增 加、近岸整体降低的变化特征, 湾内向外海输移泥沙的能力减弱。     

大亚湾及其邻近海域冬季温度、盐度的分布及日变化特征

根据2018年1月冬季航次的水文实测资料,详细分析了大亚湾海水温度(T)、盐度(S)的分布特征。整体而言,观测海区海表相对于海底具有高温低盐的特征;同时,无论是表层还是近底层,大亚湾湾内的海水相对于湾外都呈现高温低盐的特征。观测期间,应是受到大亚湾核电站温排水的影响,湾内西侧存在一个高温中心。盐度的差异在近底层更加明显,低盐中心位于大亚湾的湾顶和大亚湾的中部海域,而高盐中心则主要分布于湾口西侧及惠东以东附近海域。太阳辐射和潮流变化是影响大亚湾温度、盐度变化的两大重要因素。其中,太阳辐射的影响主要局限于表层3~4 m,对近底层海水的影响较小;其加热效应使湾内和湾口附近的表层海水都表现出明显的昼夜变化。由潮汐和温度、盐度的对应关系可知,潮流对湾内温度、盐度的影响较大,而对湾外温度、盐度的影响较小。     

浙江三门湾猫头深潭风暴快速沉积研究

三门湾频受热带风暴的影响,风暴期出现剧烈的滩冲、槽淤的泥沙交换,而在风暴后的正常天气条件下,则产生滩淤、槽冲的泥沙交换过程.通过猫头深潭(槽)9417号台风前后剖面水深重复测量、沉积特征及沉积物放射性同位素(210Pb,137Cs)测年等资料,揭示猫头深潭风暴快速沉积(骤淤).正常天气条件下风暴沉积产生再悬浮随潮运移,深潭水深得以恢复.在连续强热带风暴的影响下,又遇强的风暴增水,风暴沉积难以完全被冲刷,部分残留在深潭内,在猫头深潭沉积层中储存着风暴沉积的信息     

ADCP application for long-term monitoring of coastal water

Three kind of application of ADCP is reported for long-term monitoring in coastal sea. (1)The routine monitoring of water qualities. The water quality and ADCP echo data (600 kHz) observed in the long-term are analgzed at MT (Marine Tower) Station of Kansai International Airport in the Osaka Bay, Japan. The correlation between the turbidity and echo intensity in the surface layer is not good because air bubbles generated by breaking wave are not detected by the turbidity meter, but detected well by ADCP. When estimating the turbidity consists ofplankrton population from echo intensity, the effect of bubbles have to be eliminated. (2) Monitoring stirring up of bottom sediment. The special observation was carried out by using following two ADCP in the Osaka Bay, One ADCP was installed upward on the sea. The other ADCP was hanged downward at the gate type stand about 3 m above from the bottom. At the spring tide, high echo intensities indicating the stirring up of bottom sediment were observed. (3) The monitoring for the boundary condition of water mixing at an estuary. In summer season, the ADCP was set at the mouth of Tanabe Bay in Wakayama Prefecture, Japan. During the observation, water temperature near the bottom showed remarkable falls with interval of about 5～7d. When the bottom temperature fell, the inflow current with low echo intensity water appears at the bottom layer in the ADCP record. It is concluded that when occasional weak northeast wind makes weak coastal upwelling at the mouth of the bay, the combination ofupwelling with internal tidal flow causes remarkable water exchange and dispels the red tide.     

海口湾人工填海前后冲淤演变数值模拟

为了解近年的人工填海工程主要包括南海明珠项目、葫芦岛、秀英港扩建工程等人工填海工程对海口湾冲淤变化的影响,基于FVCOM海洋数值模型,对研究区人工填海前后潮流场、波浪场及冲淤变化进行了数值模拟。人工填海后,综合各条件下的冲淤情况,海口湾受潮流和波浪共同作用大部分区域处于淤积状态,年淤积量预测值为0.1~1.0m;白沙角等局部区域处于侵蚀状态,年冲刷量预测值为0.1~0.3m;受海口湾人工填海工程的影响,秀英港航道的水动力条件减弱,对通航条件改善有利,需加强航道的水深监测和定时的清淤工作;在南海明珠人工岛南侧波影区泥沙堆积会形成向海的舌状的突出体,其两侧海岸形成侵蚀后退带,需人工补沙等措施以保证岸线稳定。     

山东半岛东部近海海水溶解氧时空变化

山东半岛沿岸海域陆海相互作用强烈,有着复杂水动力环境的同时也是我国重要的渔业资源区和水产养殖区,针对其DO时空变化特征及影响机制的研究具有重要意义。本文基于2015—2017年期间的监测数据,研究了山东半岛东部近海海水溶解氧的时空变化特征,并结合实测的温度、盐度、pH数据探究其影响机制。结果表明：表、底层溶解氧的空间分布形态基本一致,水平上呈现出北高南低、外海高近岸低、湾内低于湾外的块状分布特点,垂向上表层高于底层。在监测期间内,溶解氧的季节变化规律为春季最高,夏季最低,具体表现为3月>5月>10月>8月,乳山湾等海湾处的季节波动较大;表底层溶解氧的年际变化略有不同,但均趋于稳定,靖海湾和五垒岛湾近海溶解氧的年际变化显著。表观耗氧量在整个研究阶段的均值为–0.33 mg/L,呈现出基本平衡状态,但乳山湾沿岸海域受到陆源输入有机物的显著影响,贫氧状况频发。监测期间,溶解氧与海水温度呈显著负相关,两者相关系数高达–0.95,其中成山头至石岛海域的溶解氧浓度高值区与当地的低温海水相对应;盐度对溶解氧的影响则相对较弱;有机污染物的聚集常造成乳山湾近岸海域的pH异常,其大量耗氧是导致当地为溶解氧浓度低值区的重要原因。     

新鹤海湾的演变特征及水沙模拟分析

为准确把握新鹤海湾的演变特征和水动力条件,采用现场观测和GIS技术对其地形变化、冲淤分布和冲淤量进行探讨,并利用数值模拟分析波浪、潮流和泥沙共同作用对海湾演变的影响。结果表明:海湾演变对连续台风的响应不同,表现为先冲后淤,其中苏拉作用下的冲刷量为台风过境后全年的2倍左右;受东南季风的影响,春夏冲淤幅度较大,海湾冲淤分布为南冲北淤,波高分布不均与涨潮流入湾时的向北偏转是其主要原因;波流共同作用下的底床切应力约为潮流单独作用时的10倍,波浪是导致海湾冲刷的主要因素,常浪下底床切应力小于临界冲刷应力,泥沙不易起动,因此海湾冲刷主要是由极端天气时的大浪所导致的。     

三沙湾夏季底边界层动力过程及悬沙输运特征

基于2018年8月福建三沙湾湾内外共两个定点站位的船基和座底三脚架观测数据,研究了三沙湾底边界动力过程及悬沙输运特征。结果表明,三沙湾湾内湾外两个站位均表现出涨落潮历时相近但涨落潮流速明显不对称的现象,即湾内涨潮流速大于落潮流速,湾外则相反。湾内水体受淡水输入影响较大,表现出落潮期间显著的温盐层化,而涨潮期间水体混合良好;湾外水体受淡水影响不明显,表现为水体温度主导的层化。通过对底边界层动力过程的分析表明,湾内（距底0.75 m）、湾外（距底0.50 m）站位底边界层的平均摩阻流速分别是0.016 m/s、0.013 m/s,且两个站位拖曳系数基本相等（2.03×10-3）,表明在相同流速下湾内站位的底部切应力更大,近底沉积物再悬浮和搬运相对湾外站位更为显著。因此观测期间悬沙浓度最大值出现在湾内站位,为109 mg/L,且悬沙在垂向上的分布可达上层水体;湾外站位悬沙浓度更低,并且底部悬浮泥沙仅能影响至距底5 m的水体。悬沙通量机制分解结果表明,三沙湾夏季的潮周期单宽悬沙从湾外向湾内方向净输运,湾内站位向湾内方向净输运74.88 g/(m·s),平流输沙占主导作用,贡献率41.7%;湾外站位向湾内方向净输运10.57 g/(m·s),主要受平流输沙和垂向净环流的控制,贡献率94.9%     

2009年湛江湾叶绿素a分布及其与主要环境因子的关系

2009-02—2009-11分4个季度调查了湛江湾叶绿素a的时空分布,并分析了其与主要环境因子的关系。结果表明,湛江湾海域叶绿素a变化范围为0.35～21.52mg/m3,年平均值4.47mg/m3;全海域叶绿素a呈现夏季(6.50mg/m3)>冬季(4.75mg/m3)>春季(3.58mg/m3)>秋季(3.01mg/m3)的季节变化模式;水平分布上,冬季的叶绿素a呈现由南三岛附近海域(即断面2和3)向外海和沿岸递减,春季、夏季和秋季呈现由外海向沿岸递减,年均值呈现由外海向沿岸递减的分布特征。主成分分析显示,湛江湾海域叶绿素a与pH、盐度呈极显著的正相关,与氨氮、硝氮、硅酸盐、磷酸盐和无机氮呈极显著负相关。以表征的叶绿素a为标准的水体营养状况评价结果显示湛江湾海域多为中营养或贫营养状态,与以营养盐和化学耗氧量为标准的评价结果不一,故湛江湾的水体营养状况评价需要综合多个因子考虑。     

崎岖列岛附近海域环境质量现状与分析

根据 2 0 0 1年 2月和 7月对崎岖列岛附近海域的水质和底质表层沉积物调查结果 ,采用环境质量单项评价标准指数法 ,对该海域环境质量现状进行了评价与分析。结果表明 :(1 )该海域水质的 p H值、溶解氧和石油类等环境因子基本符合一类海水水质标准 ,化学需氧量、活性磷酸盐和无机氮浓度则超标严重 ,该海域水质已处于严重富营养化状态 (夏季比冬季富营养化程度略低 ) ;(2 )该海域底质表层沉积物中除部分站位的重金属 Cu、 Zn含量超标外 ,有机质、石油类和重金属 Pb、 Cd、 Hg的含量均未超标 ,底质环境状况尚好     

不同地理位置海湾内的台风波浪分析

分析了大亚湾湾口测点W1和湾内测点W2的台风波浪资料，并与海口新海湾内测点B的波能消衰情况进行对比，说明不同地理位置海湾内的台风波浪分布特性之差异，结果表明，W1及W2两处台风波浪的平均波高H和平均周期T的比值分别为0.54和0.75，而最大比值分别为0.67和1.01；同时，不同地理位置海湾内的台风波浪也各有不同的计算方案。     

纳污海水中COD生化降解过程的模拟试验研究

1995年5－11月期间,采取渤海湾海水,控制不同的试验水温和不同的有机物起始浓度,采用试验室模拟方法,测定COD生化降解曲线。依据COD降解动力学理论,得出不同环境条件下的COD生化降解动力学参数。经过归纳综合,建立了纳污海水中COD的生化降解动力学参数方程式。试验结果显示,渤海湾天津近岸排海污水COD生化降解过程符合一级反应动力学模型,其降解速率系数足值介于0．023－O．076d-1之间。k值受温度变化的影响较大,温度越高,k值越大。     

东、黄海沉积物-水界面营养盐交换速率的研究

2000年10月和2001年5月随“东方红2号”考察船在东、黄海进行考察,在A2、E2、E4、E5、E65个站位作了培养实验,研究沉积物-水界面在氧化和还原条件下的交换通量。在东海海域,NO3-、PO43-、总磷(TDP)由水向沉积物中扩散,NH4 、SiO32-由沉积物向水中扩散,NO3-、TDP、NH4 在还原条件下的交换通量大于氧化条件下的交换通量,PO43-、SiO32-在氧化还原条件下的交换通量基本一致。在黄海海域,两站位各溶解态营养盐的迁移方向有较大差异。在距离陆地较近的海域,各溶解态营养盐多由水中向沉积物中扩散,且距离陆地越近,交换通量越大。在东、黄海海域,沉积物释放的SiO32-对初级生产力的贡献分别为13%、10%~18%,与河流输送和大气沉降相比,沉积物对黄海、东海SiO32-的贡献分别占90%、86%,说明沉积物是SiO32-的源。而在整个东、黄海海域,对于溶解无机氮(DIN)和PO43-来说,它们的交换通量为负值,即沉积物从水体中吸附溶解无机氮和磷,说明沉积物是DIN和PO43-的汇。     

三门湾的悬沙分布和输移特性

本文根据实测资料,通过悬沙浓度ρ、流速v和水深H的对应分析,得出了三门湾的悬沙浓度分布遵循着ρ∝f(v~2/H)的规律;同时发现湾外海域有着良好的将悬沙输移入湾的动力条件,是三门湾悬沙来源的主要场所;经全潮单宽净输沙量计算表明:进出海域的悬沙净输移量不大,全湾的悬沙输移具有深槽输向边滩、南进北出的趋势,与口外海域的泥沙存在着活跃的交换。通过摩阻流速计算得到三门湾变化的总趋势是:深槽略受冲刷,滩涂缓慢淤涨,入湾通道处于动态平衡中。