近海筏式养殖造成的水文动力条件变化分析

以键跳港附近海域假设的筏式养殖区作为研究对象,在筏式养殖区周围4个方向各布设1个测点,进行筏式布置前后25 h的连续潮流观测,并采用短期潮汐观测资料分析方法进行调和分析,计算得到K1、O1、M2、S2、MS4、M4等各个分潮的潮流椭圆要素(Wmax、Wmin、Q、time、k)数值。根据《渤海、黄海、东海海洋图集水文》中的潮流类型分布图,该海域属于正规半日潮流类型,半日分潮M2、S2为主要潮流,由于调和分析结果中半日分潮并不明显,因此,本文以筏式布置前后调和分析结果中各站位各个分潮最大值的和值作为对比值进行分析,结果表明,筏式养殖会造成水文动力条件的变化,流速变化率为-22.05%～-6.24%。     

秦皇岛海域洪季水动力及污染物扩散数值模拟

基于实测资料验证的秦皇岛近岸海域二维水动力和污染物扩散模型,研究了秦皇岛近岸海域洪季大潮水文条件下的水动力和污染物扩散分布特征,并在此基础上分析了风对秦皇岛近岸海域水动力和污染物扩散的影响.研究发现,秦皇岛近岸海域落潮流为东北(NE)向,涨潮流为西南(SW)向.在渤海夏季风作用下,秦皇岛近岸海域整体水位略有降低;落憩时刻,石河口以北海域流速降低,石河口以南海域流速增加;涨憩时刻,石河口以北海域流速略有增加,戴河口至滦河口间海域流速降低.化学需氧量(COD)扩散方向与涨落潮方向一致,涨落憩时刻,COD浓度均在滦河口以南海域降低,洋河口以北海域增加.     

水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。     

水动力作用下河湖沉积物污染物释放研究进展

水动力作用会增强底泥沉积物-水界面的剪切效应,并引起上覆水和沉积物的理化性质(溶解氧、pH、氧化还原电位等)发生变化,从而影响甚至改变污染物的释放规律。鉴于水动力的重要性,对动水作用下营养盐、重金属、持久性有机物的释放机制以及影响释放过程的主要因素进行了阐述,解析了过去研究中存在的不足,指出多次水动力扰动下沉积物再悬浮以及再分配行为响应机制、水动力作用与沉积物中多种污染物释放的协同或拮抗的耦合机制、水动力与水生植物共同胁迫作用下污染物释放的微观机制以及基于复杂条件下的沉积物污染物释放动力学模型构建是本领域需进一步研究的重点。     

筏式养殖区流速垂向分布公式的试验研究

以模型长度比尺λl=lp/lm=20(lp,lm分别为原型和模型的长度)筏式养殖模型布置于矩形水槽中进行试验,对养殖区的典型位置进行流速垂向分布测量.首先利用明渠流理论,以常用对数函数曲线与抛物线曲线对流速垂向分布进行初步拟合与分析,按影响程度分为养殖区强影响区、中影响区与弱影响区.然后在箱线图上拟合公式来确定公式的系数,得到强影响区与中影响区流速垂向分布的抛物线型公式,前者的公式系数大于后者;得到弱影响区流速垂向分布的对数函数型公式.最后对比分析了养殖密度的影响,养殖密度增大,抛物线型公式的相应系数增大,对数函数型公式系数上、下限亦增大.     

孤岛式筏板型GIS基础与大块式GIS基础的对比分析

GIS变电站是变电站常见的一种形式。在以往的工程中,GIS基础常使用大块形式,虽然大块基础承载力高,不均匀沉降小,但是也有着混凝土用量过大、大体积混凝土水化热较大的问题。本文依托实际工程,榆次北500 kV变电站,采用孤岛式筏板型GIS基础,并同以往工程做比较,在保证满足基础承载力、地基沉降及不均匀沉降、基础底板抗冲切、基础底板抗剪的前提下,减少了混凝土用量,并避免了大体积混凝土水化热的影响,提高了GIS基础的质量。     

漂浮式潮流电站载体水动力性能分析

基于三维势流理论,在频域范围内,采用DNV船级社的SESAM软件系统,对某漂浮式潮流电站进行了水动力性能分析。通过分析,得出了横摇、纵摇、垂荡等响应变量的传递函数;结合载体实际工作时所处的海况,得出响应谱,并对其耐波性进行短期预报。计算结果表明,载体在横浪下垂荡和横摇较剧烈,各个浪向角下纵摇较接近。     

岸线变化对钦州湾水动力环境的影响

【目的】分析岸线变化对钦州湾水动力环境的影响,为钦州湾海岸线开发、海洋环境保护提供科学依据。【方法】结合2004年及2012年海图、卫星影像资料等资料,采用数值模拟的方法对钦州湾2004年—2012年间岸线变化造成潮流、纳潮量、水交换能力的变化进行计算。【结果】岸线变化后,三墩公路顶端附近海域流速增大0.2m/s,犀牛脚附近下降0.1m/s,三墩公路两侧涨潮时潮流流向由东南向变为西南向和正北向;大、小潮期间,海域纳潮量分别下降-1.50×10~8 m~3和-0.29×10~8 m~3,下降幅度分别约为总量的10.3%和10.9%;水体半交换时间由27d延长至28d。【结论】岸线变化对钦州湾水动力环境有一定的影响,岸线开发利用应充分考虑岸线变化对海洋环境的影响。     

柱式抗风浪环境监测浮标水动力特性研究

针对一种新型的柱式抗风浪环境监测浮标在波浪条件下的水动力特性进行了研究.柱式浮标由舱体、浮架、配重、锚绳组成,通过浮架采集水样,实现垂向不同深度的水质分层监测,可用于海水养殖等海域的环境监测.通过物理模型试验,研究多种波浪条件下柱式浮标的运动和锚绳拉力,分析波高、波浪周期对浮标的横摇、纵摇、摇摆角度、锚绳拉力等水动力特性的影响,得到不同波浪要素下浮标的水动力特征参数.结果表明,三向锚绳系缚作用下,浮标运动轨迹受波高的影响较小,垂向运动幅值随波浪周期增大而增大;在研究条件下,迎波面锚绳的最大拉力受波高的影响较小,但随着波浪周期增大而减小.总体而言,所提柱式浮标具有较好的抗风浪能力.     

松辽盆地滨北地区地层水密度对水动力的影响

地层水动力条件是影响松辽盆地滨北地区油气成藏的重要因素。地层水驱动力包括重力驱动、应力驱动和浮力驱动,前人针对浮力驱动的研究较少。一般都是从构造形态、地层压力、地层渗滤条件、地层水化学特征入手,研究向心流和离心流的分布。通过矿化度参数计算了地层水密度,研究了盆地边缘到坳陷中心地层水密度的变化引起变密度流体之间的浮力效应,用驱动力影响系数(DFR)分析重力驱动与浮力驱动的相对强度。研究表明油层产状、渗入水水头和流体密度等因素相互影响形成局部地区浮力效应显著地带,对整体流体运移方向产生影响。     

岸线变化对钦州湾污染物输移扩散的影响

【目的】分析岸线变化对钦州湾污染物输移扩散的影响,为钦州湾岸线开发、海洋环境保护提供科学依据。【方法】在2004-2012年岸线变化的基础上,利用MIKE21数学模型对钦州湾COD扩散进行模拟。【结果】低潮位时COD扩散面积大于高潮位时,小潮期间COD扩散面积大于大潮期间;岸线变化对钦州湾污染物输移扩散有一定影响,岸线变化后,金鼓江口COD扩散面积比岸线变化前稍大,三墩公路与犀牛脚之间COD浓度增量大于2mg/L的区域明显大于岸线变化前。【结论】合理开发利用岸线,对改善钦州湾污染物输运扩散,保护海洋环境具有十分重要的意义。     

广西近海污染物输运模拟研究

近年来广西近海海域赤潮现象越发频繁,对近海生态环境和海洋渔业产生的负面影响不容忽视。探索赤潮发生的机制,研究其形成机理,是有效监控赤潮和准确预测赤潮的关键。本文利用Finite Volume Coast and Ocean Model (FVCOM)模式构建广西近海水动力模型,使用步长为30 m的细网格计算广西沿海及涠洲岛附近环流,同时利用物质输运模型计算广西近海化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的输运扩散情况。涠洲岛周围海域平均潮差约为2.4 m,最大潮差为4.8 m;平均涨潮时为13.1 h,平均落潮时为8.8 h;涨潮时最大流速为1.02 m/s,涨落潮交替时涠洲岛附近流场相当复杂,岛屿周边常常形成众多小型涡旋。污染物试验结果表明,近海河口排放COD对涠洲岛等离陆地较远的海域影响不大,而来自外海开边界的COD浓度对其作用更为明显;高浓度COD经常在涠洲岛南湾中滞留,COD等值线在涠洲岛处向南弯曲,导致涠洲岛西侧COD浓度比东侧高,而南湾和涠洲岛西北侧正是赤潮频发的地方。上述结果从动力方面表明,涠洲岛附近海域多发性的赤潮和水体富营养化与外海海水输送关系更加密切。     

湖泊湿地生态系统水动力、水生态数学模型研究

探析水生植物的生长机理及与外部环境物质的交换过程,凝练水生植物生长发育特征以及底泥营养物质迁移转化过程的动力特征,基于营养物质在植物-底泥-水体界面的迁移转化理论以及湖泊水动力对水生植物生长过程的响应机理,建立了水-植物-底泥耦合的湖泊湿地生态系统水动力水生态数学模型.     

平底物体撞水响应分析

从二维的Navier0Stokes方程出发,借助于拉普拉斯变换与数值逆变换技术,采用边界元方法对二维刚性平底物体撞水（粘性流场）的响应问题进行了分析,在拉氏变换域内将线性化的Navier0Stokes方程转化为求解相应的势函数和流函数,前者满足拉普拉斯方程,后者满足Helmholtz方程,求解这两个方程后得出了物体撞水后在不同粘性系数和在不同落水高度下的位移响应。     

北仑河口北侧海岸环境演变与水动力学之间的关系

通过调查北仑河口北侧护岸工程的现状,分析研究海岸环境演变与水动力学之间的关系,发现北仑河口主航道向北岸偏移主要与由于科氏力作用产生的横向环流、夏季西南季风产生的强烈沿岸风浪流、台风强烈作用产生的风暴潮增水等这些动力条件有关。河口特殊地形的作用,河口区泥沙来源对河口主航道偏移的作用较小,但是人为干扰对加速主航道北侧河岸冲刷作用却不可忽视。     

土壤水动力参数同步求解

通过对中国南方3种不同质地土壤（红壤、水稻土和潮土）的内水盐入渗实验资料的分析，由土壤溶质运移的穿透曲线数据，利用CXTFIT程序和斜率法，同时估算了弥散系数和延迟因子，探讨了Brenner数对求参精度的影响。     

水流作用下圆柱形网箱阻力的数值计算

通过对浙江省嵊泗县鳗局岛圆柱形网箱所受流速的海上实测,在Er,En不变的情况下,导出在水流作用下,圆柱形网箱网衣水阻力公式: H1F= ∫π0∫H01/2pλR(0.83cos2θ 0. 27)(0. 9701e-0.2007h)2dθdh ∫2ππ∫H 0 1/2pλR(0.83cos2θ 0. 27)(0. 9701e-0.2007h)2[1/2 1/2√0.9-0.25cos2θ]2dθdh并在d/a=1/25,Er=0.65,EN=0.76,R=8 m,H=8 m的条件下,计算结果与模型试验结果比较结果,显示网箱网衣阻力占总阻力的85.5%.     

铁山港湾港口总体规划用海对海水动力环境的影响预测

【目的】研究铁山港湾港口总体规划工程的建设对周边海域潮位、纳潮量和流场3个方面的影响。【方法】采用二维潮流数学模型对铁山港湾海域的潮流场进行数值模拟,分析工程前后水动力变化情况。【结果】铁山港港口总体规划实施后,石头埠站、沙田站和安铺站最高潮位均有所增加,增加幅度分别为0.03m,0.11m,0.10m;石头埠断面潮流涨急流速略有减小,平均减小幅度为0.06m/s,落急流速略有增加,平均增加幅度为0.06m/s;沙田断面涨落潮流速均略有增大,增加幅度为0.11~0.17m/s;安铺断面主槽区流速基本上无变化;工程后石头埠、沙田和安铺3个断面的纳潮量均有不同程度的增加,分别为1.8%,3.1%和4.3%,沙田断面单宽纳潮量变化不大。【结论】港口总体规划工程实施后,铁山湾内涨潮时流速较小、落潮时流速较大的分布规律没有改变,对铁山港水动力环境影响较小。     

北方沿海集装箱运输浅析

在简述北方沿海集装箱运输情况的基础上,重点分析了北方沿海集装箱运输发展的优势及存在的问题,找出了北方沿海集装箱运输发展的有利条件和制约因素,提出了北方沿海集装箱运输进一步发展的措施。