夏季桑溝灣三維水質(zhì)數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，由于桑溝灣養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，大量養(yǎng)殖廢水排入灣內(nèi)，再加上陸源河流的流入和岸邊生活污水的排放，攜帶大量污染物入灣，一定程度上導(dǎo)致桑溝灣水質(zhì)惡化，對該海域的養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生一定的影響。因此，在該海域建立三維水質(zhì)模型，可以對該海域水質(zhì)參量的分布規(guī)律和變化趨勢有一個更系統(tǒng)、更全面的認(rèn)識，從而為海洋管理者提供科學(xué)依據(jù)。 本文首先應(yīng)用國際上先進(jìn)的河口、陸架和海洋模式—ECOM準(zhǔn)確模擬了桑溝灣海域的三維潮流場，從而為污染物的擴(kuò)散輸移提供了動力

2、場。研究表明：桑溝灣的潮流屬于正規(guī)半日潮流，以往復(fù)流為特征。漲潮過程中，潮水從灣口的北側(cè)進(jìn)入，逆時針旋轉(zhuǎn)，經(jīng)灣的西部近岸，沿灣口南側(cè)流出。落潮過程與漲潮過程相反，潮水從灣口的南側(cè)進(jìn)入，順時針旋轉(zhuǎn)，從灣口的北側(cè)流出。灣口的流速比灣內(nèi)的流速大，最大流速為65cm/s。桑溝灣余流較弱，灣口余流為8 cm/s左右，灣內(nèi)大部分區(qū)域只有2～3cm/s。灣內(nèi)南部余流呈逆時針方向流出桑溝灣。由于水深較淺，灣口比較開闊，密度垂直分布基本一致，所以垂向流速

3、較小，從表層到底層由于受底摩擦力的影響，流速逐漸變小。 在潮流正確模擬的基礎(chǔ)上，本文將水動力模塊計算結(jié)果中的對流擴(kuò)散場、溫鹽場以及網(wǎng)格地形數(shù)據(jù)等信息耦合到三維水質(zhì)模型RCA中。本文在RCA原有模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)夏季桑溝灣自身的生態(tài)特征與監(jiān)測資料，簡化了一些生態(tài)過程與過程參量，建立了桑溝灣概念水質(zhì)模型。研究表明：CODMn自沽河入?？谙蚝Ｓ騼?nèi)呈帶狀遞減趨勢，灣頂南部海域濃度較灣頂北部海域高，從表層至底層濃度逐漸降低；無機(jī)氮、無機(jī)

4、磷在沽河入?？诟浇鼭舛容^高，養(yǎng)殖區(qū)濃度等值線趨向增大，從表層至底層濃度減小趨勢逐漸變緩，局部海域出現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢；浮游植物在沽河入?？诤蜑稠斈喜亢Ｓ驖舛容^大，從灣頂向灣口呈遞減趨勢。浮游植物對無機(jī)氮的攝取量在0.002～0.02mgL-1d-1之間，對無機(jī)磷的攝取量在0.0001～0.0012mgL-1d-1之間，CODMn自身的降解量為0.025～0.22mgL-1d-1之間。 本研究建立的夏季桑溝灣三維水質(zhì)數(shù)學(xué)模