【摘要】： 近年來,隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,近岸海域的污染排放有所減少,但是對(duì)于歷史上沉積于底泥中的重金屬、PAH和DDT等污染物,由于其難分解、殘留時(shí)間長,很容易隨著底泥的啟動(dòng)造成水體的二次污染,破壞生態(tài)環(huán)境,甚至危害人類健康。因此研究近岸海域沉積物的遷移擴(kuò)散規(guī)律對(duì)于對(duì)近海污染的防治有非常重要的意義。 本文首先建立了近岸海域的水動(dòng)力學(xué)模型(包含波浪模型和潮流模型)、污染物遷移擴(kuò)散模型和泥沙模型,并在此基礎(chǔ)上,提出了一種理想示蹤劑的概念,建立了沉積物示蹤模型。對(duì)于波浪模型,首先用經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,然后根據(jù)渤海灣的實(shí)測資料對(duì)其進(jìn)行了校正和驗(yàn)證。對(duì)于潮流模型,用渤海灣海域?qū)崪y數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果符合良好。對(duì)于泥沙模型,分別計(jì)算了潮流單獨(dú)作用下以及潮流和波浪共同作用下的泥沙濃度分布;根據(jù)曹妃甸附近的大潮平均含沙量對(duì)純潮流作用情況做了驗(yàn)證,結(jié)果吻合較好;對(duì)于風(fēng)浪天氣下的渤海灣含沙量情況,用2000年9月6日和2001年3月8日的渤海灣遙感含沙量分布圖進(jìn)行了驗(yàn)證,盡管在具體數(shù)值上有所差別,但模擬的泥沙運(yùn)動(dòng)趨勢是一致的。各項(xiàng)驗(yàn)證結(jié)果表明本文建立的水動(dòng)力學(xué)、對(duì)流擴(kuò)散模型和泥沙數(shù)學(xué)模型是可靠的,可以支持沉積物示蹤模型的運(yùn)行。 用驗(yàn)證后的水動(dòng)力模型計(jì)算了渤海灣的余流場,通過余流場的特性對(duì)沉積物的可能遷移路徑進(jìn)行了分析。然后模擬了釋放于渤海灣海域的保守物質(zhì)的遷移擴(kuò)散行為,初步得出了保守物質(zhì)的遷移擴(kuò)散路徑。最后用本文建立的沉積物示蹤模型模擬了沉積物的遷移行為,得出了沉積物的遷移擴(kuò)散的一些基本結(jié)論。結(jié)果表明:保守物質(zhì)和沉積物的長期遷移路徑與余流的特性是一致的;由于擴(kuò)散的效應(yīng),保守物質(zhì)和沉積物除隨余流遷移外,還不斷的向外海擴(kuò)散;隨水深的加大,懸浮泥沙將逐漸下沉,并且不易再次起懸,因此,與保守物質(zhì)相比,沉積物更難遷移到外海。
【圖文】：

圖 2-1 空間交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)：地形節(jié)點(diǎn)； ：水位點(diǎn)；：流量、流速節(jié)點(diǎn)； ：流量方向；0，1，2：（地形）節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)，，①②單元編號(hào)（ n → n+1/2）間步長內(nèi)，將連續(xù)性方程與 x方向動(dòng)量方程聯(lián)立進(jìn)行顯式求解。離散為：mnijnijnijnijnijSyqqxpp= + + + + ++,1/2,1/21/21/2,1/2,1/2,/2ζt分別為 x, y方向空間步長和時(shí)間步長，下標(biāo) i, ， 上 標(biāo) n 代 表 時(shí) 間 步 長 數(shù) ， 即 n , n+1/21/2) t。整理上式可得：

計(jì)算區(qū)域選擇
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：P736.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2684962