黃海南部近岸海域水動力特性及污染物輸移擴(kuò)散規(guī)律研究.pdf

1、本文以南通市尾水排海重大工程為背景，針對尾水排海工程選址于黃海南部輻射沙洲群和呂泗漁場海域，選題并確定排放口海域水動力、污染物輸移擴(kuò)散規(guī)律以及污染物對附近海域水生物影響為主要研究內(nèi)容；應(yīng)用系統(tǒng)工程的設(shè)計思想確定研究技術(shù)路線，采用二維和三維水動力、水質(zhì)模型對排海工程水域的水動力狀況及尾水排入該水域后污染物輸運擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬；混合區(qū)、稀釋度場、水生物潛在影響區(qū)以及入侵敏感區(qū)幾率不同角度分析研究尾水對附近海域的環(huán)境影響，研究成果具有一定

2、的理論和實際意義。 論文的主要研究成果有： (1)系統(tǒng)設(shè)計思想：將污水海洋處置工程從選址到模型研究、從工程到水環(huán)境、水生物影響視為一個大系統(tǒng)；由中尺度到小尺度再到精細(xì)模型逐步細(xì)化的模型研究技術(shù)思想；系統(tǒng)地、逐層深入地研究了南通市排海工程海域水動力、污染物輸移擴(kuò)散規(guī)律以及對水生物潛在影響。 (2)水動力研究：針對研究海域輻射沙洲特殊復(fù)雜的地形條件，首次提出平面無縫對接、垂向平滑處理的地形處理技術(shù)；建立了覆蓋蘇

3、北輻射沙洲和長江口的黃海南部海域的正交曲線網(wǎng)格系統(tǒng)下二維水動力模型，蒿枝港—塘蘆港近岸海域矩形網(wǎng)格系統(tǒng)下二維水動力模型以及排放口附近海域平面矩形網(wǎng)格垂直固定坐標(biāo)系下的三維水動力模型，經(jīng)實測資料驗證模型的可靠性和適用性；首次提出了邊界水位提取轉(zhuǎn)移的AEBL46算法和邊界流速提取轉(zhuǎn)移的AEBV46算法，并較好的應(yīng)用于三維模擬計算中。 (3)污染物輸移擴(kuò)散研究：建立了蒿枝港—塘蘆港近岸海域二維水質(zhì)模型及排放口附近海域三維水質(zhì)模型，揭

4、示排放口近岸海域污染物平面和空間輸移擴(kuò)散規(guī)律；對COD降解系數(shù)進(jìn)行四因素四水平的正交試驗，為模型參數(shù)確定提供參考；模擬計算各排放方案的混合區(qū)；提出了分層混合區(qū)的概念，并應(yīng)用三維水質(zhì)模型計算分層混合區(qū)；從有利于環(huán)境管理出發(fā)，模擬計算保守污染物不同方案的稀釋度場，為分析研究其他污染物分布狀況及混合區(qū)提供途徑；應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理，進(jìn)行污染物入侵敏感區(qū)幾率和混合區(qū)幾率分析，反映污染物對敏感區(qū)的影響強度。 (4)“水生物潛在影響區(qū)”研究：基

5、于排海工程位于呂泗漁場敏感海域，首次提出了排海工程污染物“安全稀釋度”和“水生物潛在影響區(qū)”的概念；對不同的排放方案模擬計算其潛在影響區(qū)；應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法，計算分析潛在影響區(qū)稀釋度及濃度幾率分布，揭示潛在影響區(qū)污染物稀釋程度。 文末對未來研究工作提出了建議。 本文較系統(tǒng)地分析研究了黃海南部近岸海域水動力特性和污染物輸移擴(kuò)散規(guī)律，為科學(xué)利用海洋水資源、海域污染控制提供參考，為南通市排海工程設(shè)計施工提供技術(shù)支持。文中提出一