集約用海工程對(duì)萊州灣水動(dòng)力環(huán)境影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文采用非結(jié)構(gòu)化三角網(wǎng)格在綜合考慮了大氣溫度、相對(duì)濕度、云量、降雨量、蒸發(fā)量和入海徑流等因素的基礎(chǔ)上首先構(gòu)建了大尺度渤海三維斜壓水動(dòng)力模型。通過12個(gè)潮汐站點(diǎn)、5個(gè)潮流站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，M2、S2、K1、O1四大分潮的同潮曲線及溫鹽的時(shí)空分布特征對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明模型能較好地再現(xiàn)渤海水動(dòng)力及溫鹽變化過程，可以為后續(xù)萊州灣小尺度模型的構(gòu)建提供水動(dòng)力及溫鹽背景場(chǎng)。依托渤海大尺度模型，構(gòu)建了萊州灣小尺度水動(dòng)力水質(zhì)耦合模型并著重對(duì)鹽度和水

2、質(zhì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析論證。結(jié)果表明夏季萊州灣鹽度平面分布的基本規(guī)律是自西向東、從灣內(nèi)向?yàn)惩膺f增，黃河口及小清河口為低值區(qū)，北部和東部為高值區(qū)。垂向上，海區(qū)大部呈均勻分布，只是在河口地區(qū)，淡水大量輸入導(dǎo)致垂向上有一定的鹽度梯度。冬季，鹽度平面分布格局和夏季保持一致，垂向分布更加趨于均勻，但整體鹽度由于降水及河流入海徑流的減少較夏季明顯偏高。另外，分析得出夏季萊州灣鹽度分布的主導(dǎo)因素是黃河徑流量，潮流對(duì)其影響較弱。05年萊州灣的水質(zhì)模擬再現(xiàn)

3、了浮游植物典型的雙峰分布現(xiàn)象，結(jié)合氮磷營養(yǎng)鹽的變化過程對(duì)該現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了闡述。依據(jù)Redfield數(shù)分析了萊州灣營養(yǎng)鹽的組成結(jié)構(gòu)，海域整體營養(yǎng)鹽水平處于磷限制，但局部海區(qū)仍存在氮限制。通過兩組數(shù)值試驗(yàn)，研究了灣內(nèi)最重要的兩個(gè)污染源黃河和小清河對(duì)水質(zhì)的影響，探討了營養(yǎng)鹽的構(gòu)成比例對(duì)浮游植物生長(zhǎng)所起的作用:無機(jī)磷對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的影響程度要高于無機(jī)氮，無機(jī)氮的增加也能促進(jìn)浮游植物含量的升高說明海域整體磷限制作用突出，但是部分海域存在氮限

4、制;小清河點(diǎn)源對(duì)萊州灣氮磷無機(jī)鹽及浮游植物含量水平的影響程度均要弱于黃河。
　　本文應(yīng)用模型從潮流場(chǎng)、鹽度場(chǎng)、納潮量和潮通量、水交換能力和營養(yǎng)鹽組成五個(gè)角度預(yù)測(cè)了四大集約用海工程的實(shí)施給萊州灣水動(dòng)力及水環(huán)境造成的影響。工程對(duì)萊州灣全場(chǎng)流場(chǎng)造成的影響有限，影響主要集中在工程附近。由于工程后大潮漲憩時(shí)刻高潮位降低，鹽水向?yàn)稠數(shù)纳纤菽芰p弱，工程后鹽度等值線有一定的回退，這在灣內(nèi)表現(xiàn)尤其明顯。落憩時(shí)，工程后灣頂潮位回落幅度降低，鹽度交換