长江河口理论最高和最低潮面计算和应用

应用改进的河口海洋数值模式,计算长江河口及其邻近海域水位随时间的变化,利用国际上先进的T_Tide调和常数软件计算得出潮汐的主要调和常数,根据《海道测量规范》(GB12317—1998)理论最低、最高潮面算法,在考虑8个主要分潮M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1的基础上再考虑3个主要浅水分潮M4、M6和MS4,得出长江河口理论最低、最高潮面的空间分布。采用数值模式,设计高分辨的网格,有效解决了潮位站稀少和空间分布不均的不足,提升了理论最低、最高潮面的计算精度。将基于理论最低潮面的2009年长江河口实测地形资料转化为基于85国家高程基面的地形资料,使资料得到了充分应用。     

海平面上升背景下上海市长江口水源地供水安全风险评估及对策

分析和甄别上海市需水系统和长江口水源地供水系统风险因子,建立基于水资源供需平衡的上海市水源地供水安全风险评估模型,并采用系统动力学预测模型和高分辨率非正交曲线网格移动潮滩边界的长江河口盐水入侵三维数值模型,分别计算分析2030年人口增长、径流减少和海平面上升等3种风险因子叠加作用下的上海市需水量与长江口陈行、东风西沙和青草沙3个水源地的可供原水量,并进行供需比较分析和供水安全风险评估。结果表明：在海平面分别上升10和25 cm、枯季平均径流和没有新增水源条件下,2020年的缺水量分别为39万和74万m³/d,特枯水文年供水能力降低19万m³/d;若新增没冒沙水源300万m³/d,可缓解上海市2020年的缺水状况。     

河口最大浑浊带形成的动力模式和数值试验

应用改进的ECOM模式,耦合泥沙输运模型,研究理想河口最大浑浊带形成的动力机制。河口最大浑浊带位于滞流点处,上下游余流均向该处输运泥沙,造成该处泥沙汇合,而由流场辐合产生的上升流又使该处的泥沙不易落淤。南岸(河口东向)的泥沙浓度比北岸高,最大浑浊带位于南岸,这是由于盐水入侵带来的高盐水位于北岸的底层,其斜压效应使底层的环流由北向南流动,把底层高浓度的泥沙向南岸平流,聚集于南岸底层。除上游河流泥沙来源外,强大的涨落潮流冲刷床面,使沉降于床面的泥沙再次悬浮,成为余流输运泥沙的来源之一。     

径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响

应用改进的ECOM模式,耦合泥沙输运方程,研究径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响.河口最大浑浊带位于滞流点处,底层上下游余流均向该处输运泥沙,造成该处泥沙汇合,而由流场辐合产生的上升流又使该处的泥沙不易落淤.由于盐水入侵带来的高盐水位于北岸的底层,其斜压效应使底层的横向环流由北向南流动,把底层高浓度的泥沙向南岸平流,使得最大浑浊带位于南岸.研究河口最大浑浊带现象必须使用三维泥沙输运模式.在径流量增大的情况下,与控制试验相比底层向陆的密度流减弱,滞流点下移,导致最大浑浊带也下移;因上游来沙量增加,在最大浑浊带中心和河口拦门沙处悬浮泥沙浓度趋于增加.在径流量减少的情况下,最大浑浊带的变化趋势与径流量增大情况的结果相反.在海平面上升的情况下,拦门沙区域底层向陆的密度流趋于增强,滞流点上移,最大浑浊带也相应向上游移动;最大浑浊带中心处泥沙浓度趋于增大,但口门拦门沙处泥沙浓度趋于减小.径流量和海平面变化对最大浑浊带影响明显.     

海洋对热带气旋响应的研究 Ⅱ.不同海洋热力结构下的情形

利用中二层非线性原始方程海洋模式，研究海洋在自身不同热力结构下对热带气旋的响应。计算结果表明，初始混合层（ML）深度和层结强度对海表温（SST）和ML深度变化起着十分重要的作用。初始ML深度对海流量值影响较大，层结强度则较小。东海陆架区特殊的海洋热力结构，极易造成SST下降。海洋对7002号台风响应的模拟结果与观测资料较一致。     

ECOM模式的改进及在长江河口、杭州湾及邻近海区的应用

基于原正交ECOM(Estuarine Coastal and Ocean Model)模式，把它改进为非正交曲线坐标系下模式，以较好地拟合河口海岸岸线的变化，有效提高局部空间分辨率，提高计算速度和精度；应用预估修正法提高模式的稳定性；扣除局域平均密度层结提高。坐标系下斜压压强梯度力的计算精度；采用Euler-Lagrange方法改进物质输运方程中的平流项计算方法。数值试验结果证明以上4种方法有效地提高了模式的计算精度。把改进的模式应用于长江河口、杭州湾及邻近海区，模拟结果与观测资料较为一致。改进后的模式可更好地应用于河口海岸的研究中。     

海洋对热带气旋响应的一种改进模式

建立一个改进的二层非线性原始方程海洋模式，研究海洋对热带气旋的响应。采用湍流动能收支参数化风应力产生的垂直混合（夹卷），其中考虑了盐度对层结强度的影响。通过海洋对７００２号台风响应的数值模拟，结果表明，在引起海表温度下降的各热通量分量中，夹卷约占了８３％，余下的海表面热通量占了１７％。在台风路径转向的右侧，海洋出现强烈的降温，表现出明显的右偏性。降温的幅度、范围和形状均与观测结果较为一致。     

海洋对静止热带气旋响应的某些特征

建立二层非线性原始方程海洋模式，采用湍流动能收支参数化风应力产生的垂直混合（夹卷），研究海洋对不同强度和最大风速半径的静止热带气旋（ＴＣ）的响应。数值试验结果表明，由于科氏参数随纬度变化，海洋对热带气旋的响应具有不对称性。热带气旋强度对海流，上混合层（ＵＭＬ）深度和海表温（ＳＳＴ）变化量值产生重大影响，并对它们变化范围影响较大。热带气旋最大风速半径对海流、混合层深度和海表温变化量值的影响不明显，但对它们的变化范围有明显影响。     

Observed residual currents off the Changjiang （Yangtze） Rivermouth in wintertime of 1959 and 1982

Data taken in the two large-scale ocean investigations in China in winter 1959 and 1982 are used to analyze the residual current off the Changjiang (Yangtze) River mouth in this paper. The current in wintertime off the river mouth consist of the Changjiang runoff, wind-driven current, coastal current, density-driven current and Taiwan Warm Current (TWC). The TWC occurs in wintertime off the mouth. The surface TWC reaches only to the east side of Dinghai, then turns southeastward. The bottom TWC can flow to the area off the Changjiang mouth along west slop of the submerged river valley (SRV) and to the area off the Subei coast, The simulated currents by 3D model are basically consistent with the observed currents, although the model was run with climatological forces and the observations was done in episodic time manner.     

Dispersal and fate of dredged materials disposed of in the Changjiang Estuary determined by use of an in situ rare earth element tracer

To investigate the dispersal pattern and the fate of dredged materials disposed at a pre-selected disposal site, a field tracer experiment was conducted in the North Passage of the Changjiang Estuary during the 2005 flood season. Three tons of dredged materials were mixed with 2.792 kg of sodium hexachloroiridate (IV) hexahydrate (SHH), which contained the rare earth element tracer iridum (Ir). Sampling was conducted at pre-selected sections of the estuary on the second, third and fourth day after the release of dredged materials. All samples were evaluated by use of neutron activation analysis. The majority of the dredged material was dispersed nearly parallel to the navigation channel and deposited between the channel and the south dike. Only a small quantity of dredged materials entered or crossed the navigation channel, and the back silting ratio in the navigation channel was about 5%. The dredged materials also dispersed southeasterly beyond two dike heads.