杭州灣水齡和滯留時(shí)間特性研究
本文關(guān)鍵詞:杭州灣水齡和滯留時(shí)間特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:杭州灣毗鄰長(zhǎng)江口與錢塘江,灣內(nèi)淡水可來(lái)源于錢塘江徑流與長(zhǎng)江沖淡水;同時(shí),杭州灣面臨東海,灣內(nèi)水體會(huì)隨漲落潮流交換到東海海區(qū)。因此,研究杭州灣內(nèi)不同來(lái)源水體的水齡、滯留時(shí)間的分布特性,對(duì)揭示陸源來(lái)流(長(zhǎng)江、錢塘江徑流)對(duì)杭州灣水環(huán)境的影響、評(píng)估灣內(nèi)水質(zhì)狀況等都有重要意義。本文基于ROMS(區(qū)域海洋模式)模型,建立杭州灣-長(zhǎng)江口-東海海域三維水動(dòng)力模型,并采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型計(jì)算所得的潮位、潮流、鹽度進(jìn)行驗(yàn)證以及余流的對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上,本文通過(guò)計(jì)算2007-2008兩年期間內(nèi),不同徑流、潮流水動(dòng)力條件下的杭州灣潮位、潮流、余流、鹽度分布,得到該海區(qū)水動(dòng)力的基本特性;進(jìn)而以CART (constituent-oriented age and residence-time theory)理論為基礎(chǔ),研究了2008年期間四種不同水動(dòng)力條件(枯洪季和大小潮)下杭州灣內(nèi)水齡分布特性及灣口南、北代表性控制區(qū)內(nèi)的滯留時(shí)間分布特性。主要研究成果和結(jié)論如下:(1)杭州灣內(nèi),長(zhǎng)江沖淡水和錢塘江淡水濃度(淡水體積比重(總體積為1))分布差異較大。前者在灣口北部有一高濃度區(qū)(約0.7),水體來(lái)源分布受長(zhǎng)江徑流影響明顯,該現(xiàn)象表明長(zhǎng)江沖淡水可直接經(jīng)過(guò)杭州灣北部進(jìn)入杭州灣;而在灣頂及上游區(qū)域錢塘江徑流比重較高(如澉浦處洪季時(shí)濃度為0.86),水體來(lái)源分布受錢塘江徑流影響明顯。(2)杭州灣內(nèi),長(zhǎng)江沖淡水水齡分布的主要特征為:灣口北部區(qū)域?yàn)槠渌g低值區(qū),灣內(nèi)中部及灣口南部區(qū)域,平均水齡在200天左右(如枯季平均為205天),灣頂區(qū)域,水齡較大,枯季期間,該區(qū)域平均水齡為350天。四種不同水動(dòng)力條件下,由于典型強(qiáng)潮河口的混合作用,灣內(nèi)中部、灣頂區(qū)的長(zhǎng)江沖淡水水齡垂向分布均勻;灣口北部區(qū)域,受徑流影響,小潮期間水齡出現(xiàn)分層現(xiàn)象,底層水齡高于表層;灣口南部區(qū)域,受潮流影響,小潮期間長(zhǎng)江沖淡水底層水齡略低于表層。(3)杭州灣內(nèi),錢塘江淡水水齡分布的主要特征為:自灣頂向外海區(qū)域,水齡不斷增大,至灣口的蘆潮港處,水齡可高達(dá)400天。乍浦及其上游區(qū)域(經(jīng)度121.10以西),錢塘江淡水水齡與錢塘江徑流量呈負(fù)相關(guān)。四種不同水動(dòng)力條件下,由于典型強(qiáng)潮河口的混合作用,杭州灣灣口北部、灣內(nèi)中部、灣頂區(qū)域的錢塘江淡水水齡垂向分布均勻;灣口南部區(qū)域,受島群影響,小潮期間水齡分布出現(xiàn)分層現(xiàn)象,底層水齡高于表層。(4)杭州灣灣口南、北兩代表性控制區(qū)的滯留時(shí)間分布特性主要表現(xiàn)為:灣口北部控制區(qū)內(nèi),滯留時(shí)間受長(zhǎng)江徑流影響明顯,當(dāng)流量約28000m3/s(洪季期間)時(shí),滯留時(shí)間在0至18天范圍內(nèi);當(dāng)徑流為10000m3/s(枯季期間)時(shí),滯留時(shí)間在12至32天范圍內(nèi)。灣口南部控制區(qū)內(nèi),滯留時(shí)間受潮流影響,大潮期間的滯留時(shí)間小于當(dāng)月小潮期間0.5至6.5天。大、小潮期間(以6月為例),滯留時(shí)間分布均呈現(xiàn)西高東低現(xiàn)象(6至26天),即越靠近外海,水體滯留時(shí)間越短。該現(xiàn)象主要由于漲落潮作用,水體向外海方向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致。
【關(guān)鍵詞】:杭州灣 ROMS CART 水齡 滯留時(shí)間
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P343.5;X143;P731.2
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1. 緒論11-16
- 1.1 研究背景與意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 水齡、滯留時(shí)間研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 杭州灣研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文研究工作14-16
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
- 1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)15
- 1.3.3 章節(jié)安排15-16
- 2. 海灣水動(dòng)力與水質(zhì)數(shù)值模型16-27
- 2.1 ROMS模型16-19
- 2.1.1 模型控制方程16-17
- 2.1.2 邊界條件17-18
- 2.1.3 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換18-19
- 2.1.4 離散方法19
- 2.2 CART模型19-25
- 2.2.1 水齡19-24
- 2.2.2 滯留時(shí)間24-25
- 2.3 本章小結(jié)25-27
- 3. 杭州灣區(qū)域模型構(gòu)建與驗(yàn)證27-33
- 3.1 研究區(qū)域及模型設(shè)置27-28
- 3.2 模型驗(yàn)證28-32
- 3.2.1 潮位驗(yàn)證28-29
- 3.2.2 潮流驗(yàn)證29-31
- 3.2.3 鹽度驗(yàn)證31
- 3.2.4 余流分析31-32
- 3.3 本章小結(jié)32-33
- 4. 杭州灣水動(dòng)力特性數(shù)值研究33-40
- 4.1 潮位33
- 4.2 潮流33-36
- 4.3 余流36-38
- 4.4 鹽度38-39
- 4.5 本章小結(jié)39-40
- 5. 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水、錢塘江淡水水齡特性計(jì)算分析40-53
- 5.1 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水、錢塘江淡水濃度40-43
- 5.1.1 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水濃度40-41
- 5.1.2 杭州灣內(nèi)錢塘江淡水濃度41-43
- 5.2 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水、錢塘江淡水水齡43-51
- 5.2.1 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水水齡43-47
- 5.2.2 杭州灣內(nèi)錢塘江淡水水齡47-50
- 5.2.3 杭州灣內(nèi)長(zhǎng)江沖淡水、錢塘江淡水水齡比較50-51
- 5.3 本章小結(jié)51-53
- 6. 杭州灣灣口南、北控制區(qū)滯留時(shí)間特性計(jì)算分析53-61
- 6.1 滯留時(shí)間計(jì)算方法53-55
- 6.2 滯留時(shí)間計(jì)算結(jié)果55-60
- 6.2.1 杭州灣灣口北部區(qū)域滯留時(shí)間55-58
- 6.2.2 杭州灣灣口南部區(qū)域滯留時(shí)間58-60
- 6.3 本章小結(jié)60-61
- 7. 總結(jié)與展望61-64
- 7.1 總結(jié)61-62
- 7.2 展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 作者簡(jiǎn)歷68
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:杭州灣水齡和滯留時(shí)間特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):298968
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