遼東灣水質(zhì)數(shù)值模擬及富營養(yǎng)化狀況分析.pdf

1、遼東灣位于渤海東北部，屬于三面環(huán)陸、一面鄰海的封閉式海灣，海水交換能力很有限，屬于渤海海域中污染比較嚴(yán)重的海灣之一。隨著遼東灣沿岸經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展過程中工業(yè)污染物及生活污水大量排放流入灣內(nèi)，以及近海水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展和海上人類活動(dòng)的日益頻繁，使得遼東灣內(nèi)的氮、磷等營養(yǎng)鹽的含量不斷增加，導(dǎo)致灣內(nèi)局部海域已呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)并誘發(fā)多次赤潮，給海洋環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大損失，因此遼東灣的富營養(yǎng)化研究日益引起人們的重視。 本文基于PO

2、M(Princeton Ocean Model)水動(dòng)力學(xué)模型模，建立綜合考慮了污染物的物理、化學(xué)及生物相互作用的遼東灣水質(zhì)數(shù)值模型。在水質(zhì)模型中采用了與POM模型相兼容的垂向σ坐標(biāo)及交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)，并采用有限體積法TVD(Total VariationDiminishing)格式對方程進(jìn)行離散。模型的水平網(wǎng)格尺度為500m×500m，根據(jù)離散格式的Courant限制條件，內(nèi)外模態(tài)時(shí)間步長分別取8s和240s。在驗(yàn)證了水動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，

3、根據(jù)渤海1981～1982年的污染調(diào)查資料采用插值方法獲得了遼東灣水質(zhì)參量的初始場及邊界條件，模擬了遼東灣的化學(xué)耗氧量COD、無機(jī)氮DIN及無機(jī)磷DIP的輸運(yùn)循環(huán)過程，給出并分析了這三者的時(shí)空分布及變化特征。根據(jù)模擬結(jié)果采用近海富營養(yǎng)化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探討了遼東灣1982年的富營養(yǎng)化狀況。結(jié)果表明此期間從宏觀上來看遼東灣海域未達(dá)到富營養(yǎng)化狀態(tài)，但局部海域處于富營養(yǎng)狀態(tài)甚至超富營養(yǎng)化。通過分析遼東灣在1982年的N/P比值，可知其低于正常海水的R