20547.基于確定性、非確定性及其耦合模型的渤海灣近岸水生態(tài)環(huán)境研究

1、基于確定性、非確定性及其耦合基于確定性、非確定性及其耦合模型模型的渤海灣渤海灣近岸近岸水生態(tài)環(huán)境研究生態(tài)環(huán)境研究StudyonacteristicsofaquaticEcologicalEnvironmentofBohaiBaybasedondeterministicsnondeterministicsthecoupledmodel一級(jí)學(xué)科：力學(xué)學(xué)科專業(yè)：流體力學(xué)研究生：鄭東升指導(dǎo)教師：陶建華天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零壹叁年十二月摘要渤海

2、灣位于渤海西部，是一個(gè)半封閉淤泥質(zhì)淺水海灘，陸源污染嚴(yán)重，水交換能力較弱。伴隨著經(jīng)濟(jì)和人口的迅速增長(zhǎng)，渤海灣水質(zhì)日趨惡化，赤潮頻發(fā)，水生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。為了保護(hù)渤海灣水生態(tài)環(huán)境的安全，本文基于確定性、非確定性模型及其耦合的模型對(duì)渤海灣水動(dòng)力學(xué)環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行研究。本文首先利用確定性模型對(duì)渤海灣的水動(dòng)力特性進(jìn)行了研究。分析了渤海灣的余流場(chǎng)特征以及岸線變遷、風(fēng)場(chǎng)等對(duì)余流場(chǎng)的影響；研究了四季風(fēng)場(chǎng)對(duì)渤海灣水交換的影響；利用水交換

3、矩陣對(duì)渤海各海灣之間的水交換進(jìn)行分析；為了應(yīng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中可能缺少風(fēng)場(chǎng)資料的情況，本文以渤海灣的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究了風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的處理方法。利用確定性模型研究了陸源排放對(duì)水環(huán)境的影響。分析陸源污染的種類以及陸源排放的分布特征；研究了渤海灣對(duì)于陸源污染的響應(yīng)特征；在對(duì)渤海灣入海徑流流量統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上研究了四季風(fēng)場(chǎng)的變化以及豐水期、平水期和枯水期徑流注入的變化對(duì)渤海灣各功能區(qū)響應(yīng)特征的影響。建立了支持向量機(jī)和元胞自動(dòng)機(jī)耦合的非確定性葉綠素濃度

4、預(yù)測(cè)模型，并進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)九組不同影響因素組合方案的模擬結(jié)果的對(duì)比分析，得出最佳的影響因素組合，建立了非確定性葉綠素濃度預(yù)測(cè)模型。根據(jù)生物耐受性定律及其補(bǔ)充，對(duì)海水表面溫度和葉綠素濃度這兩個(gè)關(guān)鍵的影響因素，按照適宜、較適宜和不適宜三種狀態(tài)進(jìn)行劃分，建立不同組合狀態(tài)下的優(yōu)化預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明，優(yōu)化后的模型的預(yù)測(cè)精度得到了提高。將基于過(guò)程的確定性模型與元胞自動(dòng)機(jī)和支持向量機(jī)的非確定性模型進(jìn)行耦合，建立了耦合的葉綠素濃度預(yù)測(cè)模型。充分利用確