结合椭圆型缓坡方程模拟近岸波流场

波浪向近岸传播的过程中,由波浪破碎效应所产生的近岸波流场是近岸海域关键的水动力学因素之一.结合近岸波浪场的椭圆型缓坡方程和近岸波流场数学模型对近岸波浪场及由斜向入射波浪破碎后所形成的近岸波流场进行了数值模拟.计算中考虑到波浪向近岸传播中由于波浪的折射、绕射、反射等效应使局部复杂区域波向不易确定,采用结合椭圆型缓坡方程所给出的波浪辐射应力公式来计算波浪产生的辐射应力,在此基础上耦合椭圆型缓坡方程和近岸波流场数学模型对近岸波流场进行数值模拟,从而使模型综合考虑了波浪的折射、绕射、反射等效应且避免了对波向角的直接求解,可以应用于相对较复杂区域的近岸波流场模拟.     

ASCAT近岸风在山东沿海的适用性分析

利用2013年1月—2014年12月山东近海的8个浮标站、海岛站和自动站资料与ASCAT近岸风速和风向进行对比,以分析ASCAT反演风场在山东沿海的适用性。研究发现:总体上看,ASCAT近岸风速与代表站实况风速正相关,ASCAT近岸风速在山东沿海误差较小,风向有明显的偏离。ASCAT近岸风在渤海、渤海海峡和黄海北部的适用性优于黄海中部。风力不同时,ASCAT近岸风速与实况偏差有明显差别,表现为当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风速小于实况;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风速大于实况。就ASCAT风速偏差而言,6级以下的风速偏差小于6级及以上风。ASCAT近岸风向与实况偏差也有明显差别,当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变小;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变大。因此,ASCAT近岸风速在山东沿海有较好的适用性,6级以下风更优;ASCAT近岸风向也有一定的适用性,6级及以上风向可用性比6级以下强。     

厦门市近岸海域水环境污染现状及对策研究

厦门市位于中国东南沿海,台湾海峡西岸,具有重要的战略地位。然而随着经济社会的发展,近岸海域水环境污染已成为影响厦门市环境质量的瓶颈。文章在分析近岸海域水质状况的基础上,阐述了厦门近岸海域主要污染物来源及污染的主要原因,并提出了关于提高厦门近岸海域水环境质量的对策建议。     

近岸海域水沙界面通量与水流挟沙力研究

近岸海域的波浪、潮流及海流等动力因素具有周期性和时间、空间尺度差异大的特点,在综合考虑各动力因子的联合作用时具有较大的难度。本文根据平动动能叠加原理给出了一种近岸动力因子的表达形式,并提出了海洋波动有效速度的概念,结合水沙界面处泥沙通量的切应力与挟沙力关系,得到了水流挟沙力的新的计算公式。指出了水流挟沙力与水流临界速度有关,并且该水流临界速度随水深的增大及相对糙率的减小而增大。采用近岸实测数据和模拟结果,对本文的近岸水流挟沙力公式进行了验证,结果表明该公式的计算值与实测值吻合较好,可以适用于近岸海域。     

我国海岸与近岸海域综合整治势在必行

海岸与近岸海域在国民经济、国家生态安全中占有重要地位,然而近年来由于自然灾害和人类过度开发等原因,海岸与近岸海域面临巨大压力.文章在分析海岸与近岸海域的重要地位和当前面临的主要问题的基础上,着重研究探讨海岸与近岸海域综合整治的必要性和可行性.     

非结构化网格下近岸波生流数值模拟

波浪破碎产生的近岸流是近岸海域关键的水动力因素之一。基于近岸波浪的椭圆型缓坡方程和二维近岸波生流方程,建立了非结构化网格下近岸波浪破碎形成的近岸流数值模型。数值模型中,在空间上采用有限体积法进行数值离散,在时间上采用欧拉向前格式数值离散。数值计算结果表明,该数值模型可以有效地模拟近岸波浪破碎产生的近岸流。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究IV 盐度结构

盐度的数值模拟结果表明: 一年四季长江口及其邻近海区的盐度分布均为近岸低, 外海高,近岸与外海盐差大。冬季近岸和外海的上层盐度呈垂直均匀分布, 陡坡及外海的底层出现层化; 近岸特别是长江口及其以南近岸盐度的水平变化显著, 外海变化缓慢。春季在长江口以北, 近岸至外海的表层至近底层盐度呈垂直均匀分布, 近岸至外海的底层存在一个向北延伸的盐舌; 长江口及其以南近岸和外海的表层至次表层盐度呈垂直均匀分布, 在近岸稍远的表层至次表层形成盐跃层, 其强度自近岸至外海和自表层至底层逐渐减弱; 在陡坡区的底层盐度几乎呈均匀分布, 并保持高盐特征。夏季除长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布外, 其它区域盐度均出现剧烈分层, 在长江冲淡水区形成强盐跃层, 其强度自表层至底层迅速减弱, 陡坡至外海的底层盐度大致呈均匀分布且保持高盐特征。秋季长江口以北近岸浅水区表层盐度低且出现层化, 表层以下盐度高且呈垂直均匀分布; 近岸以远自表层至底层呈垂直均匀分布, 在外海上层盐度低且呈垂直均匀分布, 而底层盐度高并出现分层;长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布, 陡坡区出现层化, 其盐度为表层低, 底层高; 层化自表层至底层逐渐增强, 并随陡坡至外海的减弱, 上层又逐渐变为垂直均匀分布。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅳ盐度结构

盐度的数值模拟结果表明:一年四季长江口及其邻近海区的盐度分布均为近岸低,外海高,近岸与外海盐差大。冬季近岸和外海的上层盐度呈垂直均匀分布,陡坡及外海的底层出现层化;近岸特别是长江口及其以南近岸盐度的水平变化显著,外海变化缓慢。春季在长江口以北,近岸至外海的表层至近底层盐度呈垂直均匀分布,近岸至外海的底层存在一个向北延伸的盐舌;长江口及其以南近岸和外海的表层至次表层盐度呈垂直均匀分布,在近岸稍远的表层至次表层形成盐跃层,其强度自近岸至外海和自表层至底层逐渐减弱;在陡坡区的底层盐度几乎呈均匀分布,并保持高盐特征。夏季除长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布外,其它区域盐度均出现剧烈分层,在长江冲淡水区形成强盐跃层,其强度自表层至底层迅速减弱,陡坡至外海的底层盐度大致呈均匀分布且保持高盐特征。秋季长江口以北近岸浅水区表层盐度低且出现层化,表层以下盐度高且呈垂直均匀分布;近岸以远自表层至底层呈垂直均匀分布,在外海上层盐度低且呈垂直均匀分布,而底层盐度高并出现分层;长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布,陡坡区出现层化,其盐度为表层低,底层高;层化自表层至底层逐渐增强,并随陡坡至外海的减弱,上层又逐渐变为垂直均匀分布。     

曹妃甸近岸及周边海区碎屑矿物组成特征及其环境意义

为探讨曹妃甸近岸及周边海区沉积物碎屑矿物组成特征以及曹妃甸大规模围填海工程对其影响,作者对2013年10月采自曹妃甸及周边海区的表层沉积物样品采用轻重矿物分离的方法进行了鉴定。结果表明:大规模围填海工程在改变曹妃甸岸线形态的同时也改变了其冲淤环境,使得碎屑矿物组分在大规模围填海前后发生一定变化。研究区的沉积物整体以轻矿物为主,平均含量为97.83%,其中曹妃甸近岸平均含量为95.57%;重矿物平均含量为2.17%,其中曹妃甸近岸平均含量为4.43%。研究区的重矿物优势矿物主要有普通角闪石、绿帘石和自生黄铁矿,其中普通角闪石所占比例在曹妃甸近岸达到最高值(36.41%);轻矿物的优势矿物主要有石英、斜长石和风化碎屑,其中石英所占比例也在曹妃甸近岸达到最高值(62.72%)。研究发现,曹妃甸近岸沉积物碎屑矿物相对含量增加而重矿物基本不变,这在一定程度上揭示了大规模人工围填海工程对曹妃甸近岸及周边海区沉积环境的影响。     

近岸波、流作用下结构物附近海岸演变的数值模拟

针对与砂质海岸在波浪作用下的演变有关的波浪、近岸流及输沙问题进行了系统的研究,并对结构物附近海岸演变进行了数值模拟。考虑了波浪折射-绕射及波浪破碎的综合作用,在近岸流场的模拟中用沿水深积分形成的K方程模型确定涡粘系数。计算岸滩地形变化时,综合波浪、近岸流作用的底沙和悬沙输沙率,并考虑波浪对泥沙作用的影响。模型对防波堤和近岸沉船附近地形变化进行了模拟,效果良好。     

浙江省近岸海域底栖生物生态研究

对2003年4~5月在浙江省近岸海域底栖生物调查中获得的126种底栖生物的种类组成、生物量及栖息密度的分布和群落结构进行了叙述和讨论。结果表明:底栖生物种类组成以甲壳动物及软体动物占优势,两者占生物总种数的51.6%;浙江近岸海域底栖生物总平均生物量为18.74 g/m2;总平均栖息密度为89.1个/m2。按生态特征划分,调查海域的底栖生物可分成7个群落。分析调查海域各测站群落结构指数可以看出,浙江近岸海域70%测站呈现出生物多样性指数低及种类分布不均匀等特点。     

黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的含量分布及生态风险评价

为了解黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了黄河河道和河口48个样品中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和As等6种重金属的含量,并对其分布和生态风险进行了评价。结果表明,黄河尾闾及近岸重金属的总含量沿河道至河口方向呈现先增加后降低再增加的趋势,至近岸B断面,As、Pb、Cd和Zn含量呈明显增加趋势,Cu和Cr含量增加幅度较小;黄河河口沉积物中重金属浓度明显高于河道沉积物中重金属的浓度。与我国其他流域相比,研究区域重金属含量处于较低水平。潜在生态风险评价结果表明,黄河尾闾及近岸沉积物6种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:CdAsPbZnCuCr,黄河尾闾及近岸沉积物的潜在生态风险主要由Cd和As引起,两者的贡献率分别为55.90%和29.54%,研究区域生态风险低,污染轻。研究结果将为黄河尾闾及近岸生态保护、环境管理和污染治理提供一定基础数据。     

近岸台风浪的嵌套数值模式

本文将混合数值海浪模式与第三代海浪模式结合起来研究近岸台风浪。在西北太平洋及中国海域采用混合数值海浪模式预报海浪，而在近岸台风区域采用包括海底绕射项的ＷＡＭ模式，该小区域的浪边界条件由大区域上得到的计算结果提供。我们建立的数值近岸台风浪预报系统既利用了混合海模式节省计算机时的优点，又用细网格的ＷＡＭ模式抓住了近岸海底地形对海浪的作用，该模式的后报结果表明，模式计算的近岸台风浪台站的实测资料符 合料     

河北省海岸带波浪状况分析

前言海浪是海岸侵蚀、淤积及近岸泥沙运动的主要动力因素之一。研究沿岸海域的波浪特征,对护岸、筑港及滩涂资源开发有重要意义。本文主要根据沿岸台站多年实测波浪记录,结合有关参考资料,对沿岸海域风浪特征,波浪进入近岸的变化及波能储量等作了初步分析,供有关部门参考。     

近岸沉积物与沿岸核企业对环境的放射性污染的关系

本文在海洋沉积物对海水中放射性核素吸附性能及海水对沉积物中放射性核素解吸性能的实验室研究基础上,结合核企业近岸海区沉积物放射性污染状况的实际调查资料,论述了近岸沉积物与沿岸核企业对环境放射性污染的关系,并就核企业排污工程设计中如何减少近岸污染的有关问题进行了初步探讨。     

海带育苗水系微生物的监测与控制

现场及实验室试验表明,近岸水中细菌丰度因时因地有较大差别,近岸水在潮周期中以高潮前后细菌量较低;海水在沉淀贮存过程中细菌丰度有明显变化,且与海水中营养物含量、贮存温度等有关;海水经沙滤后能减少细菌90％左右;回水中脱落苗进入贮水池,是贮水池中细菌数量增长10余倍的主要原因。     

黄河三角洲孤东近岸冲淤演变及其影响因素

为更好地了解近40年来孤东近岸的演变过程,以研究区剖面水深地形、Landsat影像和利津站水沙数据为数据源,采用遥感技术及数理统计法对研究区域岸线及面积变化进行监测计算,并分析1976—1986年、1986—1996年、1996—2002年、2002—2014年4个不同阶段的冲淤演变及影响因素。结果表明:(1)孤东近岸经历"强淤积-冲淤平衡-侵蚀-强侵蚀"4个阶段。孤东近岸海域由淤积向侵蚀转变始于1996年,且在2002—2014年间侵蚀最为严重,大部分近岸海域蚀深达到6～8 m,侵蚀最大深度超过8 m;(2)等深线变化时空差异明显,蚀退最先出现在北侧,且近岸5 m水深区域内冲淤变化较水深10 m内敏感;(3)研究区近岸侵蚀,离岸淤积,剖面冲淤平衡位置由CS19剖面的11 m水深变化到CS21剖面的5m水深;(4)黄河入海水沙的减少、河口人工改汊、孤东大堤建设和海洋动力作用都对孤东近岸的冲淤演变产生影响,维持研究区冲淤平衡的年均来沙阈值为3.78亿t/a。通过此来进一步探究孤东近岸演变进程,为孤东近岸防护提供科学指导。     

闽中近岸西北行路径台风浪波向特征

台风浪的研究对于船舶航行、避风以及港口、海洋和近岸建筑物的安全有着重要的现实意义。本文基于考虑波浪折射、底部损耗及波浪破碎等的波谱模型,在充分考虑风能量输入、白帽耗散、波浪破碎以及波-波间的非线性相互作用等物理过程后,对在福建省中部登陆的0513号"泰利"、0709号"圣帕"和0808号"凤凰"台风引起的台风浪过程进行了数值模拟计算。计算结果与实测数据相吻合,并总结出闽中近岸西北行路径台风浪的波向变化规律。为近岸海域船舶航行和港口工程防灾减灾提供了较为重要的参考依据。     

渤海湾表层海水中浮游细菌群落随离岸距离的分布特征及其影响因素

为研究渤海湾近岸污染对远近岸海域微生态的影响,利用高通量测序技术,对渤海湾不同离岸距离的6个站位采集表层海水,进行浮游细菌群落结构分析,结合环境、空间因素探究影响其变化的主要因素。结果表明:研究区域存在环境因子的梯度变化,如氮营养盐在近岸高于远岸;细菌α-多样性在不同站位间差异不显著,但仍显示在近岸相对较高;细菌群落结构随离岸距离变化显著,γ-变形菌和拟杆菌在近岸显著富集,且与氮营养盐的含量有关;蓝细菌在远岸显著富集,且与氨氮、透明度、电导率有关;邻体矩阵主坐标单独解释部分对群落结构变异的贡献率最大(38.1%),说明可能存在尚未测量但具有空间结构的环境变量影响群落空间分布;结合功能预测的结果推测近岸区域的富营养与烃类污染等可能影响群落变化。本文从环境和空间影响两方面探讨了渤海湾不同离岸距离的海域浮游细菌群落结构变化,为研究渤海湾海洋生态及环境保护提供一定的参考。     

海域使用对近岸海域环境的影响——以海南岛为例

通过对海南岛北部海口市和南部三亚市近岸海域使用调查分析,探讨海域使用对近岸海域环境的影响。结果表明,海口市主要是渔业用海(养殖用海)污水排放污染近岸海域环境,三亚市主要是旅游娱乐用海、交通运输用海和围海造地用海污染近岸海域环境。海域使用对近岸海域环境带来负面效应的同时,也在充分利用近岸海域资源。因此,根据近岸海域使用特征,提出海域综合开发利用的建议。