隨著我國港口建設(shè)步入新階段,港口已從過去的粗放式發(fā)展向注重質(zhì)量和環(huán)境友好的方向發(fā)展。水運(yùn)工程施工是港口工程建設(shè)的必要活動(dòng),是港口建設(shè)運(yùn)營過程中造成環(huán)境污染較為突出的階段。地基處理、疏浚、回填等水運(yùn)工程施工過程會(huì)擾動(dòng)海底底質(zhì),產(chǎn)生大量懸浮物,伴隨潮汐、波浪等因素向施工周邊海域擴(kuò)散,破壞水生生物的存活、生長和棲息地,對(duì)施工周邊海域的生態(tài)系統(tǒng)造成影響�？茖W(xué)研究水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)近海海域生態(tài)系統(tǒng)的影響,有助于在港口建設(shè)、施工過程中采取合理措施,降低水運(yùn)工程施工對(duì)近海海域生態(tài)系統(tǒng)的破壞。本文提出了基于生態(tài)關(guān)聯(lián)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法,為定量評(píng)估施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各生物組分的損失、生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)時(shí)間和合理安排施工強(qiáng)度提供技術(shù)支撐。首先,本文分析和總結(jié)了水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物的原理和水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物源強(qiáng)的計(jì)算方法,利用水動(dòng)力擴(kuò)散控制方程和泥沙擴(kuò)散二維數(shù)學(xué)模型,模擬水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物在近海海域的擴(kuò)散和分布情況。其次,建立了基于雙種群的懸浮物濃度對(duì)水生生物影響計(jì)算模型。對(duì)海洋生物進(jìn)行分類,并結(jié)合水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)不同海洋生物的影響的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確立研究對(duì)象。構(gòu)建懸浮物濃度與生物損失量理論方程,引入捕食參數(shù)反映單種群生物損失對(duì)相鄰營養(yǎng)級(jí)的影響。再次,引入基于生態(tài)關(guān)聯(lián)的生物網(wǎng)絡(luò)分析模型,提出水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)生物網(wǎng)絡(luò)影響的研究方法和步驟。構(gòu)建模型評(píng)估水域生態(tài)系統(tǒng)中各物種之間生物量的關(guān)系和影響因素,研究水運(yùn)施工對(duì)水域水生生物網(wǎng)絡(luò)的影響。加入懸浮物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng),分析水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)間的影響情況。最后,以某港區(qū)爆破擠淤施工為例,模擬不同爆破擠淤施工頻率下產(chǎn)生懸浮物及其擴(kuò)散情況,研究基于雙種群的幼魚損失空間分布,建立施工海域生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)并分析其網(wǎng)絡(luò)特征,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生物網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行演化研究。對(duì)比兩種施工情景下生物損失量和生態(tài)恢復(fù)時(shí)間。本研究提出定量測算水運(yùn)施工懸浮物對(duì)水生生物的損失以及自我恢復(fù)時(shí)間的方法,為評(píng)估水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響提供理論依據(jù),對(duì)生態(tài)港口建設(shè)具有一定參考意義。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X145;U655
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 人為活動(dòng)對(duì)海域生態(tài)系統(tǒng)影響
        1.2.2 懸浮物濃度對(duì)水生生物影響
    1.3 研究方法和總體結(jié)構(gòu)
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究總體結(jié)構(gòu)
2 水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物擴(kuò)散模型
    2.1 水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物原理
        2.1.1 爆破擠淤施工
        2.1.2 拋石擠淤施工
        2.1.3 疏浚施工
        2.1.4 拋泥作業(yè)
    2.2 懸浮物擴(kuò)散模型
        2.2.1 MIKE21簡介
        2.2.2 模型的控制方程
3 水運(yùn)工程施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)水生生物影響研究
    3.1 研究對(duì)象確立
    3.2 懸浮物濃度與生物損失量理論方程的建立
    3.3 基于雙種群的懸浮物濃度對(duì)幼魚影響計(jì)算方法研究
        3.3.1 捕食者與食餌數(shù)量關(guān)系分析
        3.3.2 無捕食參數(shù)的關(guān)系曲線
        3.3.3 捕食參數(shù)的確定方法
    3.4 基于生態(tài)關(guān)聯(lián)的復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)分析模型
        3.4.1 模型的原理及構(gòu)建
        3.4.2 模型生物組分的估算
        3.4.3 水運(yùn)施工產(chǎn)生懸浮物對(duì)生物網(wǎng)絡(luò)影響研究
4 算例分析——以爆破擠淤施工為例
    4.1 爆破擠淤產(chǎn)生的懸浮物擴(kuò)散
    4.2 基于雙種群的幼魚損失率空間分布分析
    4.3 基于復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)系統(tǒng)演化分析
        4.3.1 研究水域功能組劃分
        4.3.2 水域功能組生物學(xué)參數(shù)及其來源
        4.3.3 研究水域生態(tài)系統(tǒng)生物網(wǎng)絡(luò)建立及特征分析
        4.3.4 爆破擠淤產(chǎn)生懸浮物對(duì)生物網(wǎng)絡(luò)影響結(jié)果分析
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2864914