遼東灣位于中國渤海,屬于三面環(huán)陸,一面向海的封閉式海灣。近些年來,隨著遼東灣周邊陸域地區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展,灣內(nèi)被排入大量污染物,使得遼東灣海水水體質(zhì)量持續(xù)下降。因此,面對日益增長的環(huán)境壓力,建立一個可靠的水質(zhì)模型來研究遼東灣海域的水動力和水質(zhì)狀況,并分析岸線變化可能對遼東灣水動力和水環(huán)境造成的影響,就具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文以MIKE軟件為工具,采用非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格,構(gòu)建了渤海三維斜壓水動力模型。采用環(huán)渤海12個潮位站點,4個潮流站點和4個溫鹽海洋測站的實測資料對模型進行了驗證,模擬結(jié)果證明渤海水動力模型可以較好地模擬渤海水動力和溫度、鹽度時空變化過程,可以為后續(xù)遼東灣水質(zhì)模型提供初始條件和邊界條件。基于已建立的渤海水動力模型,建立重點研究區(qū)域遼東灣海域的水質(zhì)模型。對遼東灣潮流和模擬得到的葉綠素a、無機氮、活性磷酸鹽等結(jié)果進行驗證并分析。結(jié)果表明遼東灣潮流屬于規(guī)則半日潮流,以往復(fù)流為主要特征,大體流向為NE-SW方向。對2005年遼東灣的水質(zhì)模擬重現(xiàn)了水體中葉綠素a、無機氮和活性磷酸鹽的月平均變化過程,表現(xiàn)出了葉綠素a的雙峰分布特點,并適當解釋了該現(xiàn)象發(fā)生的可能原因。以N/P比(氮磷比)作為主要依據(jù)研究遼東灣海域營養(yǎng)鹽的組成結(jié)構(gòu),研究結(jié)果表明遼東灣海域總體處于磷限制中等營養(yǎng)水平。利用構(gòu)建的遼東灣水質(zhì)模型從潮流場特點、水質(zhì)、營養(yǎng)鹽構(gòu)成三個方面研究了遼東灣岸線變化可能對水動力環(huán)境和水質(zhì)造成的影響。研究結(jié)果表明：岸線變化并不會大范圍改變遼東灣海域的水動力特征,影響主要集中在近岸海域。岸線變化后,可能會引起遼東灣內(nèi)水體污染加劇,葉綠素a含量顯著下降,活性磷酸鹽和無機氮平均濃度升高。春、夏、秋季的N/P上升,而冬季的N/P略有下降。在岸線變化前后,遼東灣海域均處于磷限制營養(yǎng)狀態(tài),岸線變化后,磷限制作用總體增強了。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X55;P731.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 水動力模型研究進展
    1.3 水質(zhì)模型研究進展
    1.4 渤海岸線變化研究進展
    1.5 遼東灣海域生態(tài)環(huán)境研究進展
        1.5.1 遼東灣基本水沙特性的研究
        1.5.2 遼東灣主要化學(xué)污染物的研究
        1.5.3 東灣浮游生物分布的研究
    1.6 本文研究工作
2 遼東灣海域概況
    2.1 海域范圍
    2.2 自然環(huán)境概況
        2.2.1 氣象特征
        2.2.2 海洋水文
        2.2.3 陸地水文
        2.2.4 自然災(zāi)害
    2.3 社會經(jīng)濟環(huán)境概況
    2.4 本章小結(jié)
3 數(shù)學(xué)模型
    3.1 潮流模型
        3.1.1 基本方程
        3.1.2 定解條件
        3.1.3 數(shù)值方法
    3.2 溫鹽模型
        3.2.1 基本方程
        3.2.2 定解條件
        3.2.3 數(shù)值方法
    3.3 紊流模型
        3.3.1 垂向渦粘系數(shù)
        3.3.2 水平渦粘系數(shù)
        3.3.3 邊界條件
        3.3.4 坐標轉(zhuǎn)換
    3.4 本章小結(jié)
4 渤海水動力模型配置及驗證
    4.1 模型簡介
    4.2 模型配置
        4.2.1 模型范圍及網(wǎng)格設(shè)置
        4.2.2 初始條件
        4.2.3 邊界條件
        4.2.4 參數(shù)設(shè)置
    4.3 模型驗證與結(jié)果分析
        4.3.1 潮位驗證
        4.3.2 潮流驗證
        4.3.3 溫鹽驗證
        4.3.4 潮流場分析
    4.4 本章小結(jié)
5 遼東灣水動力及水質(zhì)模擬
    5.1 模型配置
        5.1.1 模型范圍及網(wǎng)格設(shè)置
        5.1.2 初始條件與邊界條件
        5.1.3 參數(shù)設(shè)置
    5.2 模型驗證與結(jié)果分析
        5.2.1 潮流場分析
        5.2.2 葉綠素a驗證與分析
        5.2.3 營養(yǎng)鹽驗證與分析
    5.3 本章小結(jié)
6 岸線變化對遼東灣水環(huán)境的影響
    6.1 遼東灣岸線變化情況
    6.2 潮流場的影響
    6.3 水質(zhì)的影響
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2840484