钦州湾物理自净能力研究

采用二维潮流数值模型和水质模型探讨了钦州湾污染物的扩散规律，利用钦州湾海域现场观测数据，计算了钦州湾的海水交换率，平均半更换期及环境容量。计算结果表明，在较大潮汐时，钦州湾的海水交换率为０．１２４，平均半更换期为７．２个潮周期，保持一级海水的ＣＯＤ排放量为每个潮周期２３４．５ｔ，保持二级海水的ＣＯＤ排放量为３６６．９ｔ。     

钦州湾潮流模拟及其纳潮量和水交换周期计算

根据FVCOM模式的模拟结果和2006年至2008年间对钦州湾海流的观测资料,分析钦州湾的潮流特征,并计算该湾在平均海平面的纳潮量和大、小潮的水交换半更换周期。结果表明,该湾潮差很大,潮流主要为往复流,平均潮差纳潮量为7．55×10^8m^3,大、小潮水交换的半更换周期分别为1．70个周期和4．53个周期。     

强潮海湾水动力环境对人类干预的响应——以泉州湾为例

泉州湾平均潮差大于4.2m,最大潮差超过6m,是典型强潮海湾.泉州湾向东面向台湾海峡开敞,年平均波高0.9m,最大波高2~4m,泥沙运动受波浪和潮流共同作用.针对泉州湾海域波浪、潮流、泥沙以及海床演变特点,建立了二维波流泥沙数学模型,2016年大小潮验证表明,计算潮位、流速、流向、悬沙含量与实测过程吻合良好,计算泥沙冲淤量和分布趋势与实测值接近.在此基础上,研究了不同强度人类干预对泉州湾水动力环境的影响.结果表明,1978年以来的边滩围填使泉州湾入口、石湖秀涂断面、洛阳江进出潮量分别减少约4%、8%和14%;人工岛引起的冲淤主要在工程周边,对泉州湾滩槽稳定格局影响较小.纳潮量是维持海湾滩槽稳定的重要指标之一,海湾开发过程中要尽可能不影响海湾以及入湾河口泄洪纳潮.研究结果可为类似强潮海湾滩槽保护、开发利用等提供借鉴.     

海南黎安港纳潮量及海水交换规律研究

利用NortekAquadopp^TM水流剖面仪对黎安港口门处的潮流情况进行了28h的垂直剖面连续观测,结合潮位历史资料,分析了黎安港的潮汐特征,计算了该港的纳潮量,同时,以盐度作为标准物质,计算了海水半交换周期．结果表明：黎安港潮汐类型属于全日潮型,涨落潮历时基本相等,涨潮平均流速小于落潮平均流速;黎安港的平均纳潮量约为5．65×10^6m^3,海水半交换周期约为20．50d．由于黎安港的海水半交换周期长,泻湖内的生态平衡非常脆弱,因而易受外源和养殖自身的污染．     

筼筜湖纳潮量与海水交换时间的计算

通过在筼筜湖引水渠和出水渠断面设置流向、流速、水深等要素的测量断面,以获得筼筜湖纳潮情况下的水动力特征并由此计算筼筜湖的纳潮量和海水交换周期,在中潮条件下,筼筜湖的纳潮量为3.5×105 m3,海水平均半交换周期为8.5 d.     

湄洲湾海水交换率和半更换期的计算

利用湄洲湾海域现场观测数据,采用单箱模型,二线数值模型分别计算了湄洲湾海水的平均交换率,平均半更换期和各区段海水的半更换期,计算结果表明:湄洲湾海水的平均交换率为0.127,平均半更换期为7.1d,湾顶附近水域的半更换期超过19d。     

福清湾潮流场及污染物输运特性的模型研究

运用一个含动边界的二维河口海岸动力模型模拟了福清湾潮汐潮流的基本特征,模拟结果与实测数据吻合较好.在此基础上估算了福清湾涨落潮流历时,分别为6 h 19 min 2 s和6 h 3 min 48 s;大小潮周期的纳潮量,分别为10.94×107和4.47×107 m3;福清湾的半交换和80%的交换周期分别为3和6 d.最后,以COD为例,给出了在排放稳定后保守污染物的分布特征.     

长江河口潮位站潮汐特征分析

基于横沙、马家港、堡镇和永隆沙4个潮位站2009年实测的逐时水位资料,分析了长江河口潮位站潮汐的时空变化特征、分潮组成、潮汐类型和变形.长江河口潮位站的潮汐存在日不等现象,主要表现为高潮位不等,其中3月份、9月份期间的日不等现象小潮比大潮明显,而6月份、12月份期间则是大潮比小潮明显.统计给出了潮位站各月最大潮差和最小潮差,长江河口的潮差呈现双峰变化,月最大潮差在3月份、9月份出现极大值,6月份、12月份出现极小值;月最小潮差在6月份、12月份出现极大值,3月份、9月份出现极小值.受径流和摩擦等影响,在南支向上游潮差减小.因北支径流分流比小,且地形呈喇叭口状,使得永隆沙站潮差比其他3个潮位站大.长江河口潮汐主要由4个主要半日分潮（M ₂、S ₂、N ₂、K ₂ ）、4个主要全日分潮（K ₁、O ₁、P ₁、Q ₁）和3个主要浅水分潮（M ₄、MS ₄、M ₆）组成.半日分潮占绝对优势,受河口水浅的影响,浅水分潮显著.潮汐类型系数除了永隆沙站小于0.25,其余3站的均大于0.25,表明北支属于正规半日潮,而北港、南港和北槽则属于不正规半日潮.4个测站的潮汐变形系数均大于0.1,表明长江河口潮位站潮汐变形显著,其中以北支永隆沙潮汐变形最为严重,变形系数可达0.173.     

半封闭海湾围填海对水动力 环境的影响分析

以东山湾为例,采用平面二维数学模型,从潮流、纳潮量和水交换3个方面探讨湾内围填海对东山湾水动力环境的影响.研究结果表明:随着填海面积的增加,影响范围及程度不断增大;湾口海域对填海区位置及填海范围的响应较为敏感,当填海范围扩大到湾口海域后,纳潮量减少10%以上,大潮平均水交换率均减小8.82%,小潮平均水交换率减小13.33%,易影响湾内的污染物扩散能力,从而引发水质和生态问题.     

有限体积海岸海洋模型模拟泉州湾人工岛建设对水交换的影响

以泉州湾秀涂人工岛的建设为例,基于有限体积海岸海洋模型,建立泉州湾三维数值模型,模拟分析建岛前、后水动力特征、潮致余流和纳潮量的变化.采用欧拉弥散方法模拟污染物浓度的对流扩散,对泉州湾的水交换能力进行分析.结果表明:建岛后,大部分海域的海潮流速约减小0.1 m·s^-1;石湖港区人工岛连线以西大部分区域的潮致余流变化不显著,但湾口的潮致余流出现较为明显的减少;纳潮量的变化较为明显,小潮期间纳潮量的变化率为10.09%,使小潮期间湾内水体与外海的交换能力变弱,更易遭受污染威胁;洛阳江流域和金屿的污染物浓度差变化较大,导致湾内水体的半交换时间约增加3 d.     

基于钦州湾验潮站2008-2020年潮位序列的潮汐特征研究

潮汐是钦州湾的主要海洋动力,对物质输运、海洋工程、海洋生态环境等都有重要影响。本研究基于钦州湾验潮站2008-2020年共13年的水位观测资料,利用潮汐调和分析、偏度计算和线性回归等方法,分析钦州湾长时间的潮汐变化、潮不对称性特征及海平面变化趋势。结果表明,钦州湾验潮站潮汐以O₁、K₁分潮占优,属于规则全日潮。主要分潮振幅有显著的年际变化,2008年为最小值,O₁为95.82 cm, K₁为88.18 cm, M₂为39.53 cm; 2016年达到最大值,O₁为104.27 cm, K₁为95.15 cm, M₂为46.16 cm,这一变化与月赤纬角的变化有关。钦州湾潮不对称现象显著,涨潮历时比落潮历时多2-3 h,造成该现象的主要原因是受到半日分潮和全日分潮之间相互作用的影响,其中主要贡献来源于O₁、K₁、M₂之间的相互作用,占总潮汐偏度的80...     

FVCOM模型在渤海湾潮流潮汐模拟中的应用

浅海是潮运动占优的海域,潮汐、潮流对物质输运和水交换有重要影响．采用非结构有限体积近岸海洋模型（FVCOM）模拟渤海湾的三维潮汐潮流分布和变化规律,非结构网格能真实地拟合岸线,刻画出渤海湾的复杂岸线,能够较好地计算出渤海湾的潮汐潮流的时空分布特点,与实测值吻合较好．模拟的M,分潮振幅的平均方差为7．33cm,迟角的平均方差为11．53°．在渤海湾,M2分潮的最大振幅为120cm,湾内的迟角差为70°;渤海湾湾中潮余流较弱,流速在0—0．6cm／s．渤海湾是潮流较强的区域,海区的最大可能潮流流速超过100cm／s．     

基于高频地波雷达观测的粤港澳大湾区春季海表流特征研究

基于高频地波雷达系统监测得到的海表流资料, 选取907个高密度空间点, 运用调和分析等方法, 探究粤港澳大湾区2020年3月的潮流特征。结果表明, 该海域潮流以不规则半日潮M2分潮为主, 且浅水分潮影响显著。主要全日分潮和半日分潮的倾角都在120°~160°之间, 即最大流速都为西北?东南流向, 表现为向岸?离岸流动的趋势。随着与海岸线距离的增加, 潮型系数和浅水系数逐渐增大, 区域南部离岸区表现出不规则全日潮的特征。可能最大流速和实测最大流速的范围分别为0.33~71.01 cm/s和58.63~149.99 cm/s, 其大值都分布于研究区的西北部和南部。     

兴化湾工程建设对周边海域水沙环境影响

基于实测水文泥沙资料,建立和验证了兴化湾海域大小嵌套的二维潮流泥沙数学模型;模型与实测结果在水动力泥沙方面吻合,验证结果良好。以兴化湾港口规划工程为例,运用所建模型分析相关工程实施对周边海域水沙环境影响。结果表明:规划工程实施后,湾内流速局部有所调整;但变化范围和幅度均相对有限。采用断面潮量计算方法,得出工程前后湾内纳潮量中潮期间减小15%,大潮期间则为13. 1%; 1个月后,湾内水体交换率均在40%以上,与天然条件相比,交换率减小了6. 8%;工程后湾内含沙量仍保持了较低的状态;同时受近岸区滩涂围垦影响,使浅海区再悬浮泥沙来源减少,导致南侧海域含沙量有所降低。研究成果为兴化湾海域科学合理的规划布局提供一定的参考。     

钦州湾潮流场及污染物输运特征的数值研究

【目的】钦州港作为广西重要的港口,港口快速发展的同时带来污染物排放量的不断增加。为保证钦州湾海洋生态的可持续发展,必须深入分析钦州湾的水交换与污染物输运特征。【方法】基于2010年秋季钦州湾的调查结果,应用ECOMSED模型构建了钦州湾三维潮流与污染物(以COD为例)输运模型。潮流模型的调和常数来自俄勒冈大学的中国海潮汐模型,污染物输运模型的开边界与初始值来自于调查结果。【结果】模型结果与海流调查结果吻合较好。钦州湾平均涨潮时与平均落潮时分别为11.4h与8.7h,对应落潮流大于涨潮流;平均潮差为2.8m,最大潮差4.25m,平均纳潮量约为10.8×108 m3;钦州湾的水体交换半周期为7d,而水体交换80%的时间约为28d;钦州湾COD浓度越往北越大,越靠近湾外越小,COD逐时浓度最大值约为1.27mg·L-1;钦州湾保税港区围填海后金鼓江北端和西侧的COD浓度分别上升约20%和10%。【结论】广西钦州湾保税港区的围填海工程对金鼓江的污染物浓度分布影响较大。     

广西铁山港海域环境容量及排污口位置优选研究

用交替方向隐式法（ADI法）模拟铁山港海域COD潮扩散,计算铁山港海域COD环境容量。铁山港海域内,石头埠至老鸦以北海域环境容量小,而肋至三合以北海域环境容量大。说明港内海域允许容纳的污染物要比港外的少。石头埠至北暮近海两槽区,水深流强,水交换能力较强,是排污口的良好位置。     

河口湿地围填造地的适宜性和资源环境问题——以福建三沙湾湾顶河口区为例

以福建宁德三沙湾内鲈门港湾顶霍童溪和七都溪入海口之间的潮滩(实际为潮汐汊道)围填为例,从工程地质、水文条件、生态环境等方面探讨其围填造地的适宜性,并应用数值模型、潮汐汊道理论以及生态学原理预测其对区域资源环境的影响.具体为:河口围填后相当于河流近口段、河口段、口外海滨段相应地向海延伸,必然会引起河口体系的自动调整并形成新的动态平衡;在这种自动调整过程中,所在区域的资源环境会受到一系列的影响,包括河口地形地貌改变而导致径流和潮流动力条件变化进而引起滩槽冲淤变化、河流入海流路变化而导致流域排洪在一定程度上受阻、河流入海流路冲刷对跨海大桥桥墩或其它构筑物稳定性的影响、湿地占用导致底栖生物破坏和生物生境缩小进而导致生物群落改变和渔业资源受损、以及河口景观改变等.建议河口潮滩湿地围填应综合考虑河口的水文条件、防洪措施、环境容量以及围填后河口体系的自动调整作用范围、维护岸滩和已建构筑物稳定以及维持航道水深的工程量和成本、围填护岸形态结构与生态环境的相适宜程度等,并综合权衡损益.