集約用海工程對萊州灣水動力環(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力模型。通過12個潮汐站點、5個潮流站點的實測數(shù)據(jù)，M2、S2、K1、O1四大分潮的同潮曲線及溫鹽的時空分布特征對模型進行了驗證，結(jié)果表明模型能較好地再現(xiàn)渤海水動力及溫鹽變化過程，可以為后續(xù)萊州灣小尺度模型的構(gòu)建提供水動力及溫鹽背景場。依托渤海大尺度模型，構(gòu)建了萊州灣小尺度水動力水質(zhì)耦合模型并著重對鹽度和水

2、質(zhì)模擬結(jié)果進行了分析論證。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)向灣外遞增，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)鹽的變化過程對該現(xiàn)象的發(fā)生機理進行了闡述。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，研究了灣內(nèi)最重要的兩個污染源黃河和小清河對水質(zhì)的影響，探討了營養(yǎng)鹽的構(gòu)成比例對浮游植物生長所起的作用:無機磷對浮游植物生長的影響程度要高于無機氮，無機氮的增加也能促進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;小清河點源對萊州灣氮磷無機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、鹽度場、納潮量和潮通量、水交換能力和營養(yǎng)鹽組成五個角度預(yù)測了四大集約用海工程的實施給萊州灣水動力及水環(huán)境造成的影響。工程對萊州灣全場流場造成的影響有限，影響主要集中在工程附近。由于工程后大潮漲憩時刻高潮位降低，鹽水向灣頂?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，工程后灣頂潮位回落幅度降低，鹽度交換