基于遙感和數(shù)值模擬技術(shù)的河口水流及水質(zhì)過(guò)程模擬研究.pdf

1、人類對(duì)河口的開(kāi)發(fā)與利用已有悠久的歷史，現(xiàn)在的河口地區(qū)仍然是世界上人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最頻繁、人口最稠密、環(huán)境變化影響最為深遠(yuǎn)的地帶之一。然而，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，河口地區(qū)的環(huán)境遭到人類高強(qiáng)度活動(dòng)的干擾，影響了河口地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)河口的水環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的模擬、分析，對(duì)于今后進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量的規(guī)劃、管理具有十分重要的意義。 本論文以2007年7月對(duì)射陽(yáng)河口進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)所得數(shù)據(jù)為依據(jù)，主要研究射陽(yáng)河口的水動(dòng)力特征和水質(zhì)情況。通過(guò)對(duì)射

2、陽(yáng)河口潮流和水質(zhì)的計(jì)算分析，研究了其潮流場(chǎng)特征。在此基礎(chǔ)上，對(duì)水質(zhì)要素的擴(kuò)散進(jìn)行了研究。由于海洋污染主要來(lái)自于內(nèi)陸河流的排放，因此本論文的研究工作對(duì)于河口陸源污染對(duì)江蘇沿海河口及其鄰近海域的影響，海域環(huán)境容量的確定，近海海域的環(huán)境保護(hù)策略的制訂等都具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。論文主要內(nèi)容和成果包括以下幾個(gè)方面： (1)通過(guò)實(shí)測(cè)資料和翻閱國(guó)外相關(guān)參考文獻(xiàn)，并經(jīng)過(guò)多次的調(diào)試，確定了射陽(yáng)河口EFDC模型的相關(guān)水動(dòng)力水質(zhì)參數(shù)，為后面

3、的進(jìn)一步模擬水質(zhì)水動(dòng)力條件奠定了基礎(chǔ)。嘗試引入了遙感影像反演海表溫度的技術(shù)，初步反演出射陽(yáng)河口海水表層溫度。通過(guò)對(duì)遙感影像的大氣、幾何校正，利用影像的熱紅外波段進(jìn)行計(jì)算，從而得到射陽(yáng)河口海表溫度，作為數(shù)值模擬的部分?jǐn)?shù)據(jù)資料。 (2)通過(guò)對(duì)潮位站和測(cè)點(diǎn)的流速、流向計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的比較，得出模型不僅能夠較好地體現(xiàn)潮位的變化過(guò)程，而且在射陽(yáng)河口岸線、地形較為復(fù)雜的射陽(yáng)河口也能較好地反映潮流的分布和變化。模型模擬的結(jié)果表明流場(chǎng)在垂向上

4、存在一定差異，下層流速明顯小于上層流速。這種現(xiàn)象是由于底部摩擦和垂直紊流混合作用形成的。這說(shuō)明要模擬射陽(yáng)河口流場(chǎng)應(yīng)該充分考慮徑流的作用，使用三維模擬。 (3)利用建立的水質(zhì)模型模擬射陽(yáng)河口水質(zhì)情況分布，誤差分析表明水質(zhì)模型具有較高精度。研究表明污染物主要來(lái)自徑流的輸入，易降解的有機(jī)氮顆粒和溶解性有機(jī)氮濃度基本上由河口向外圍衰減的趨勢(shì)，易降解有機(jī)碳顆粒、磷酸鹽等物質(zhì)受漲落潮的影響，逐漸向偏南方向擴(kuò)散。 (4)研究結(jié)果顯