近年來，隨著萊州灣沿岸工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人口的增長，入海河流攜帶的營養(yǎng)鹽不斷增多，導(dǎo)致萊州灣生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重受損，具體表現(xiàn)為灣內(nèi)海水的富營養(yǎng)化不斷加重、赤潮頻發(fā)，產(chǎn)卵場受到破壞，主要經(jīng)濟(jì)魚類和渤海對蝦資源嚴(yán)重衰退。依照中國的國情，立即停止?fàn)I養(yǎng)鹽的排放并不現(xiàn)實(shí)，應(yīng)結(jié)合海水的環(huán)境容量進(jìn)行營養(yǎng)鹽點(diǎn)源排放的合理規(guī)劃，以減小其對海域環(huán)境的危害。本文在前人研究的基礎(chǔ)上建立了計(jì)算非保守物質(zhì)環(huán)境容量的方法，并將該方法成功應(yīng)用到了水動力較強(qiáng)、面積較大的萊州灣海域。進(jìn)行萊州灣氮、磷營養(yǎng)鹽環(huán)境容量計(jì)算的基礎(chǔ)是生態(tài)動力學(xué)模式，本文通過建立一個(gè)基于PIC（Particle-In-Cell）粒子追蹤方法的N-P-Z-D（營養(yǎng)鹽-浮游植物-浮游動物-碎屑）生態(tài)模式，模擬分析了萊州灣無機(jī)氮（DIN）、無機(jī)磷（DIP）和浮游植物的大面分布特征與季節(jié)變化特征，并研究了21世紀(jì)初萊州灣的營養(yǎng)鹽限制問題以及黃河和小清河輸入的營養(yǎng)鹽對萊州灣生態(tài)系統(tǒng)的作用。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)在萊州灣海域，比較適合的環(huán)境容量計(jì)算方法是排海通量最優(yōu)化法。在使用該方法計(jì)算污染物某段時(shí)間的環(huán)境容量時(shí)，必須保證這段時(shí)間內(nèi)目標(biāo)海域?qū)τ谖廴疚锎嬖诖_定的響應(yīng)系數(shù)場。由于氮... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 海洋環(huán)境容量的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 國內(nèi)海洋環(huán)境容量研究的宏觀背景
        1.1.2 國內(nèi)外海洋環(huán)境容量的研究
        1.1.3 海洋環(huán)境容量計(jì)算方法小結(jié)
    1.2 萊州灣海區(qū)生態(tài)環(huán)境的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海洋生態(tài)環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測
        1.2.2 數(shù)值模式模擬
    1.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)及主要研究內(nèi)容
        1.3.1 創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.2 論文構(gòu)思及主要研究內(nèi)容
        1.3.3 論文結(jié)構(gòu)
    1.4 分析與小結(jié)
2 非保守物質(zhì)環(huán)境容量計(jì)算方法綜述及數(shù)值模式分析
    2.1 非保守物質(zhì)環(huán)境容量的計(jì)算步驟
    2.2 非保守物質(zhì)環(huán)境容量計(jì)算中涉及的相關(guān)概念
        2.2.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)控制點(diǎn)
        2.2.2 非保守物質(zhì)響應(yīng)系數(shù)場
        2.2.3 非線性規(guī)劃問題
    2.3 三維斜壓水動力模式——HAMSOM
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 邊界條件
        2.3.3 湍粘性系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)的參數(shù)化方案
        2.3.4 層積分方程
        2.3.5 數(shù)值離散格式
        2.3.6 水動力場的計(jì)算
    2.4 基于 PIC 粒子追蹤方法的三維生態(tài)模式
        2.4.1 生態(tài)動力學(xué)模式的建立
        2.4.2 生態(tài)模式模擬結(jié)果及驗(yàn)證
        2.4.3 生態(tài)模式敏感性實(shí)驗(yàn)
    2.5 小結(jié)
3 萊州灣氮、磷營養(yǎng)鹽環(huán)境容量的計(jì)算
    3.1 排海通量最優(yōu)化法的適用條件
        3.1.1 各點(diǎn)源之間線性疊加關(guān)系的驗(yàn)證
        3.1.2 萊州灣海域 DIN 和浮游植物響應(yīng)系數(shù)場的特征分析
    3.2 萊州灣營養(yǎng)鹽環(huán)境容量的計(jì)算——非線性規(guī)劃法
        3.2.1 營養(yǎng)鹽的非線性規(guī)劃問題
        3.2.2 萊州灣營養(yǎng)鹽的點(diǎn)源最優(yōu)排放量及其環(huán)境容量
        3.2.3 萊州灣營養(yǎng)鹽最優(yōu)排放量的驗(yàn)證
        3.2.4 線性規(guī)劃法與非線性規(guī)劃法計(jì)算結(jié)果的對比
    3.3 分析與小結(jié)
4 萊州灣水動力條件對灣內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)以及環(huán)境容量的影響
    4.1 黃河水動力條件的影響
        4.1.1 保持黃河輸入營養(yǎng)鹽的通量不變
        4.1.2 保持黃河輸入營養(yǎng)鹽的濃度不變
    4.2 萊州灣內(nèi)水動力條件的影響
        4.2.1 正壓狀態(tài)對萊州灣的影響
        4.2.2 正壓潮狀態(tài)對萊州灣的影響
        4.2.3 風(fēng)場對萊州灣的影響
    4.3 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
附錄：有約束的多維非線性規(guī)劃問題
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3645255