江苏近海二维潮流及石油类污染物的数值模拟

发布时间：2020-09-28 16:25

　　随着人类不断的认识到海洋资源巨大潜能并且越来越多的开发和利用它的时候，由于追求短期经济效益和缺乏科学理论的指导，导致了海洋环境遭到了严重的破坏。因此，研究近海环境并加以治理已成为当今一个重要课题。在这些近海区域，潮流是主要水动力条件之一，是这些区域最基本的运动介质，其他物质诸如泥沙、盐分、各种污染物质及热量的输运过程均伴随着潮流而运动。所以在近海工程及环境问题的研究中，必须首先要对潮流场有一个详细的了解。而数值模拟为了解潮流场提供了一种有效的手段。本文的主要工作是建立一个水深平均的二维水动力及污染物扩散输移的数值模型，并对实际海域的潮流场及浓度场进行数值模拟： (1)以水深平均的二维浅水波动方程为控制方程，并将其转化为正交曲线坐标系下水流运动方程，采用逆风DSI有限差分方法在交错网格上离散水流运动方程，建立一个二维潮流数值模型。模型的边界条件分别由东中国海模型计算以及潮位站实测资料提供。用该模型对江苏近海至大通道海域的潮波运动进行了模拟，并将模拟的结果与实测资料进行验证来检验模型的合理性。 (2)潮流余流是潮波运动过程中因非线性作用而引起的持久性余流，在岸边近海区和地形复杂的海湾或河口区比较明显，它对于污染物的扩散输移和长期稳定分布起到重要作用，本文结合水动力模型就Euler余流和Lagrange余流分别展开讨论。 (3)在水动力模型的基础上，建立了污染物扩散输移的数学模型，并将其转化为正交曲线坐标系下物质扩散输移方程，同时推导验证了该坐标系下方程的扩散系数计算式。将该模型运用于江苏近海至大通道海域的污染物扩散输移过程的数值模拟，用以预测大通道内船舶的石油类污染物浓度的分布及扩散输移过程，分析研究远洋大通道排污对辐射沙洲海域的影响程度。
【学位单位】：河海大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：X55
【部分图文】：

分布图,陆源污染物,入海河流,江苏省

港河、川东河、东台河、梁垛河、三仓河和北凌河等。如泰运河以南属长江流域，通如地区西北部为九好港水系，东南部为通启平原水系，主要河道有通启运河、通吕运河、篙枝港和遥望港等(图3.1)。

【引证文献】