【摘要】：杭州灣及其鄰近海域潮汐動(dòng)力學(xué)機(jī)制受潮流、徑流、地形等多種因素影響,機(jī)制復(fù)雜,并存在很多典型的海洋學(xué)過(guò)程并且特征明顯。另外受周圍人類活動(dòng)的影響,圍海造地、人工促於等顯著影響該海域的水動(dòng)力和泥沙沉積狀況。因而本文借助FVCOM模型系統(tǒng),在前人研究的基礎(chǔ)上改進(jìn)重點(diǎn)研究區(qū)域的分辨率、岸線和地形,建立了杭州灣及其鄰近海域潮汐動(dòng)力學(xué)模式。探討了杭州灣及鄰近海域潮汐動(dòng)力環(huán)境的潮流、潮能通量、潮能底邊界層耗散的分布特征,以期為今后海洋環(huán)境保護(hù)、重大涉海工程規(guī)劃建設(shè)等提供參考,為進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)�；谏鲜瞿Ｊ�,研究了舟山群島海區(qū)潮流和島嶼、海岬相互作用產(chǎn)生的潮致渦旋的分布和特征。在漲潮和落潮的過(guò)程中,島嶼和海岬尾流區(qū)普遍存在流體分離現(xiàn)象并在部分區(qū)域產(chǎn)生了很多渦旋。其主要有兩種形成機(jī)制:島嶼遮蔽和海岬遮蔽,島嶼遮蔽產(chǎn)生的渦旋出現(xiàn)在相對(duì)于潮流方向的島嶼后方,而海岬遮蔽產(chǎn)生的渦旋多出現(xiàn)在島嶼相對(duì)于潮流方向的側(cè)方。潮流與島嶼、海岬相互作用產(chǎn)生的渦旋存續(xù)時(shí)間較短,且存在結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定性,形狀和位置隨時(shí)間不斷變化。舟山島海區(qū)周圍存在數(shù)量較多的潮致渦旋,楚山島周邊海域和嵊泗島周邊海域潮致渦旋分布相對(duì)稀疏。斜壓條件下潮流與島嶼、海岬相互作用產(chǎn)生的渦旋的數(shù)量和分布并沒有明顯的改變,對(duì)部分渦旋的形狀和強(qiáng)度有一定的影響。渦旋中心的上升、下降作用相對(duì)較為微弱,并且由于結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致這種作用的時(shí)間短暫、位置多變,因而對(duì)于上下層水體交換的作用有限;而渦旋外側(cè)的上升、下降作用較為強(qiáng)烈,且作用范圍較大,所以其對(duì)上下層水體交換相對(duì)而言有較大的貢獻(xiàn);從海區(qū)整體的上下層水體交換來(lái)看,潮致渦旋的貢獻(xiàn)占有一定的比重,對(duì)于舟山群島的生態(tài)系統(tǒng)有重要的作用。最后,我們基于上述模式,以南匯咀岸線變動(dòng)為例,探討了人類活動(dòng)對(duì)于周邊海域水動(dòng)力環(huán)境變遷的累積效應(yīng),模式結(jié)果顯示:南匯咀地區(qū)岸線外推對(duì)于杭州灣海區(qū)總的流量的變動(dòng)有一定的影響,約為1%左右,對(duì)于經(jīng)南匯咀至洋山斷面的水體流量有5%以上的增加,對(duì)于其他水通道的流量有一定的流量重新分配的作用。南匯咀地區(qū)岸線外推對(duì)于南匯咀尖岬外側(cè)海域有明顯的流速減少作用,對(duì)于杭州灣北岸和南匯東灘外海有明顯的流速增加作用,對(duì)于舟山群島海區(qū)也有微弱的影響,對(duì)杭州灣的沖淤過(guò)程存在重要影響。與前人對(duì)之前岸線變動(dòng)的研究結(jié)果對(duì)比顯示:對(duì)于南匯咀外側(cè)的流速減小區(qū)而言,南匯岸線持續(xù)外推使其范圍不斷擴(kuò)大和流速不斷減少。而對(duì)于長(zhǎng)江口航道的南槽、九段沙區(qū)域流速由2005年岸線變化導(dǎo)致的漲潮期流速減少變化為航道整治工程之后的流速增大。人類活動(dòng)導(dǎo)致的南匯岸線持續(xù)外推使其對(duì)于周邊海域水動(dòng)力環(huán)境的影響不斷的產(chǎn)生變化,然而這種變化趨勢(shì)與相關(guān)工程的具體規(guī)劃和實(shí)際效果密切相關(guān)。局部地區(qū)岸線變動(dòng)對(duì)水環(huán)境影響雖然主要集中在周邊海域,然而這種岸線變動(dòng)的持續(xù)累積,其效應(yīng)會(huì)對(duì)更大范圍的海域有一定的影響,盡管目前來(lái)看這種累積效應(yīng)還較小,但其范圍和影響強(qiáng)度不斷增大的趨勢(shì)提醒我們,在重大涉海工程規(guī)劃和建設(shè)時(shí)應(yīng)給予其更大的關(guān)注。
【圖文】：

M非結(jié)構(gòu)三角網(wǎng)格示意圖，變量位置：三角網(wǎng)格點(diǎn)： 、 、、 ；三角網(wǎng)格中心： 。（引用自FVCOM 用戶手冊(cè) tration of the FVCOM unstructured triangular grid. Variable loc、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Centroid: . （fro有限元方法類似，F(xiàn)VCOM模式中水平的數(shù)值計(jì)算重合的非結(jié)構(gòu)三角元。每個(gè)非結(jié)構(gòu)三角元由三個(gè)節(jié)。定義 N和 M 分別為整個(gè)計(jì)算區(qū)域的中心點(diǎn)總數(shù)和以表示為：位置可以表示為：供更加精確的對(duì)于海表水位、海流、溫鹽通量的估，而所有的標(biāo)量，如 、 、 、 、 、 、 、 、

經(jīng)被確定為零了。這種近似能夠保證每個(gè)積分步長(zhǎng)內(nèi)包含干濕網(wǎng)格間的移動(dòng)邊界的 TCE 總是保持體積守恒。同樣的近似也被用來(lái)計(jì)算其他的通量，，如溫度等。圖2.2 干濕網(wǎng)格系統(tǒng)示意圖。Fig.2.2 Illustration of dye/wet triangles within a TCE.
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P731.23

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2 安佰超;基于FVCOM的杭州灣及鄰近海域潮汐動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬和應(yīng)用研究[D];上海海洋大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2624175