九龙江口-厦门湾三维潮流数值模拟

采用浅水半隐式三维数值模型,考虑九龙江径流影响,运用垂向水平分层法,计算了包括九龙江河口、厦门西港、东海域、同安湾,以及大小金门的厦门湾全海域各固定垂直分层的水平和垂直流速分量.由于在浅滩处采用了干湿动边界处理方法,较好地重现了涨落潮造成的潮间带间歇性出没,提高了模型的计算精度和适用范围,计算结果与实测资料吻合良好.通过讨论各层的潮流场分布特征,显示厦门湾海域潮流以正规的半日潮为主,大部分海区潮流运动形式都为往复流,其中围头湾、大小金门水道、厦门东侧水道以及青屿水道为强流区.     

厦门九龙江河口区海水中溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的地球化学行为

于2006年4月采集厦门九龙江河口水样,测定其溶解、颗粒态Cu、Pb、Cd及相关水化学参数的含量.结果表明,厦门九龙江河口区表层海水中溶解态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.96～2.16、1.02～2.49及0.16～0.44 μg/L,平均值分别为1.52、1.60和0.34 μg/L;颗粒态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.26～3.40、0.11～6.00、0.000 4～0.028 0 μg/L,平均值分别为1.08、1.61和0.0064 μg/L.在垂直变化上,除Cd变化较小外,Cu和Pb浓度随深度增加而逐渐升高,其贡献主要来自底部沉积物再悬浮.九龙江河口溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的平均入海通量分别为6.57、6.91、1.47、4.66、6.96和0.027 kg/d.九龙江河口区表层水体中Cu、Pb、Cd的表观分配系数(Kd)分别为4.09、2.84和0.10 L/kg.3种金属在研究海域的固-液分配机制主要受"颗粒物浓度效应"影响,而Cd在低盐度区受到"盐度效应"的影响.     

厦门九龙江河口区海水中溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的地球化学行为

于2006年4月采集厦门九龙江河口水样,测定其溶解、颗粒态Cu、Pb、Cd及相关水化学参数的含量.结果表明,厦门九龙江河口区表层海水中溶解态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.96～2.16、1.02～2.49及0.16～0.44μg/L,平均值分别为1.52、1.60和0.34μg/L;颗粒态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.26～3.40、0.11～6.00、0.000 4～0.028 0μg/L,平均值分别为1.08、1.61和0.0064μg/L.在垂直变化上,除Cd变化较小外,Cu和Pb浓度随深度增加而逐渐升高,其贡献主要来自底部沉积物再悬浮.九龙江河口溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的平均入海通量分别为6.57、6.91、1.47、4.66、6.96和0.027 kg/d.九龙江河口区表层水体中Cu、Pb、Cd的表观分配系数（Kd）分别为4.09、2.84和0.10 L/kg.3种金属在研究海域的固-液分配机制主要受“颗粒物浓度效应”影响,而Cd在低盐度区受到“盐度效应”的影响.     

厦门湾悬沙分布特征与动力分析

利用2011年1月厦门湾3个观测站声学多普勒流速剖面仪(ADCP)回波强度数据与现场水样采集反演出了悬沙浓度,并估算了单宽输沙量.经统计分析表明,厦门湾冬季1月份整体悬沙浓度较小,西海域悬沙浓度大于东海域,近水面悬沙浓度小,由表层到底层逐渐递增;而在时序分布上,悬沙浓度变化与潮流密切相关,呈现出往复运移的趋势,并且大潮期间的悬沙浓度大于小潮期间的悬沙浓度.此外,厦门湾内单宽输沙量一般在半潮面时最大,而在湾外,单宽输沙量在接近平潮或停潮时达到最大,冬季净输沙量整体较小.     

中国主要入海河流冲淡水扩展特性联合数值模拟研究

本研究建立了一个涵盖渤、黄、东和南海的数值模型,综合考虑多种动力因子,模拟研究了中国主要入海河流的冲淡水扩展机制和扩展范围.数值实验结果表明,冲淡水对外海盐度的影响有着明显的地域差异.在渤海区域,虽然淡水汇入量较小,但由于该区域为半封闭海域且水深较浅,冲淡水不易往外部海域扩展,因此使该区域盐度常年低于32psu,表现为低盐状态.同样的,黄海由于自身半封闭的地形,外加上大量长江冲淡水的汇入,也处于低盐状态,盐度常年低于33psu.东海盐度变化主要取决于长江冲淡水扩展的范围,具有显著的季节性变化.北南海区域,在琼州海峡以东,珠江冲淡水控制着外海盐度的变化.由于珠江冲淡水离岸扩散较弱,故该低盐度区常年被50 m等深线所包裹.在琼州海峡以西,红河冲淡水控制着外海盐度变化.     

九龙江河口颗粒磷的分布特征

研究了厦门西港,九龙江口春季悬浮颗粒磷和表层沉积物中磷的分布特征,悬浮颗粒磷或表层沉积物中磷的含量都随盐度增大而增大,有机和弱结合磷占总磷的比例也相应增大,颗粒磷和颗粒碳,弱结合态铁、硅含量之间存在正相关关系,表明颗粒物质及Fe、Si参与的絮凝,吸附和自生等物理化学过程,对九龙江口颗粒磷的地球化学行为起重要作用。此外,污水排泄等人为输入,水动力条件,有机质含量和颗粒物类型等都在一定程度上控制着水体中颗粒磷的地球化学行为。     

舟山沿岸渔场春秋季温盐度分布特征研究

通过2015年11月与2016年5月在舟山沿岸渔场测得的温盐度数据进行分析研究,结果得知:舟山沿岸渔场的水温季节变化是春季为增温期,秋季为降温期,秋季水温高于春季,且秋季水平温差更大,春季近岸海域出现低温中心,外侧水温度高于近岸,秋季,舟山沿岸渔场中北部出现若干低温区;无论春秋,温度的垂直分布都比较均匀,春季温度随水层深度的增大而减小,秋季表层至20 m水层出现逆温现象。春秋两季舟山沿岸渔场的盐度偏低,水平盐差偏大,春季近岸海域盐度低,等盐线自西向东递增,秋季表层盐度比春季更低,水平盐差更大;垂直分布上,春秋季变化规律相似,表现为表层盐度最低,5 m水层以下盐度随着深度的增加均匀递增,其中秋季的20 m水层之下出现势力较弱的盐跃层。     

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.     

极端干旱水文年(2006)中长江河口的盐水入侵

观测资料表明,由于在2006年夏季中长江流域发生了特大干旱,形成的特低径流量导致长江河口盐水倒灌比常年提前了3个月.北支倒灌盐水在南北支分汊口南支水域,底层盐度大于表层盐度,垂向分层明显,而在南支中上段其他水域,因强烈潮混合作用盐度垂向分布均匀.受北支盐水倒灌和盐量的累积作用,在南北支分汊口崇头盐度最大值出现时间比青龙港潮位最高时间滞后约3d,倒灌的高盐水团进入南支后受径流作用影响到下游陈行水库的时间约为2d.     

泉州湾春、夏季表层溶解氧分布特征及其影响因素分析

水体中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)分布受控于复杂的生物地球化学过程,对区域生态环境保护和修复有重要意义.泉州湾表层水体DO的分析结果表明,春、夏季DO的质量浓度分别为6.37~8.24mg/L和2.76~7.62mg/L,两季差异主要是由于水温和DO消耗强度的变化.受入海径流和潮汐的影响,DO呈现从湾内向湾口增加的趋势,其中春季DO总体变化较小,在西南部海域的变化幅度比海湾中部至湾口更明显,而夏季反之.泉州湾的表观耗氧量(apparent oxygen utilization,AOU)与化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)呈显著正相关,与盐度和pH均呈显著负相关,与营养盐的相关性在各潮期有异.总体而言,AOU分布在春、夏季均受有机物降解的强烈影响;夏季浮游生物生长旺盛,其耗氧过程对AOU分布的影响大于春季;春季浮游生物活动较弱,水动力条件对AOU的影响大于夏季.