【摘要】：城市人口的增加及工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致污水排放激增，污水海洋處置因其快捷有效而日益受到重視。但考慮造價問題，污水排污口一般都選擇在離岸較近處，但有些排污口位置處水深較淺，污水輸運(yùn)效果不理想。隨著各大沿海城市加快海洋開發(fā)的步伐，如建立臨海工業(yè)區(qū)、圍海造地等，使得陸地向海洋方向延伸，因此可以實(shí)現(xiàn)污水在離岸距離相同的情況下在較深的位置排放。針對上述情況，本文將就波、潮及兩者共同作用下排海污水在較深位置排放的輸移擴(kuò)散情況進(jìn)行研究，得出近岸海域污染物的輸移擴(kuò)散規(guī)律。 首先，本文使用推廣共軛梯度法對橢圓緩坡方程進(jìn)行了數(shù)值求解，在與拋物型緩坡方程求解結(jié)果和實(shí)驗結(jié)果的對比中發(fā)現(xiàn)，拋物型緩坡方程在相同的精度下具有更高的效率。因此本文將采用拋物型緩坡方程作為波浪場計算模型，并通過物理實(shí)驗驗證了拋物型緩坡方程模型的準(zhǔn)確性。 其次，本文使用以輻射應(yīng)力為驅(qū)動力的近岸流數(shù)學(xué)模型求得近岸波生流，然后將流場帶入對流擴(kuò)散模型來計算污染物的輸移擴(kuò)散。由于輻射應(yīng)力變化主要由波浪破碎引起，因此本文對、、 、提出的四種不同波浪破碎數(shù)學(xué)模型下的污染物輸移擴(kuò)散進(jìn)行了研究，通過物理實(shí)驗對比分析得出提出的波浪破碎數(shù)學(xué)模型較為合理。 最后，本文利用建立的耦合數(shù)學(xué)模型對渤海灣天津南部近岸海域的污染物輸運(yùn)進(jìn)行了計算。數(shù)值計算中設(shè)置的污染物排放點(diǎn)、、依次遠(yuǎn)離岸線，，對比和規(guī)劃岸線下的污染物輸運(yùn)模擬結(jié)果表明：近岸排放點(diǎn)點(diǎn)處污染物在年岸線下潮流、波浪的共同作用下有明顯的沿岸和離岸輸移擴(kuò)散趨勢；而規(guī)劃岸線則阻礙了近岸區(qū)域污染物沿岸的輸移擴(kuò)散，因此排污口位置的選擇上應(yīng)盡量遠(yuǎn)離岸線。點(diǎn)和點(diǎn)處污染物輸運(yùn)在潮流作用時幾乎不受岸線變化的影響，但點(diǎn)由于距離破碎區(qū)較近，受波生流場的較大，因此污染物沿岸方向的輸運(yùn)較更為強(qiáng)烈；雖然點(diǎn)受波浪影響較小，但污染物在潮流作用下向外海的排放速度比更快。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X55;P731.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2669638