湄洲湾温排水海区水温垂向不均匀特征的数值模拟与观测研究

基于三维非结构网格有限体积海岸与海洋模型(FVCOM),模拟了湄洲湾受某电厂温排水影响海区的温度场分布与变化特征,并结合5个站位连续24h同步海流、温度观测资料,对该海区温度场进行分析研究。结果表明,该海区不同区域在不同潮时下,温度垂向分布具有明显不均匀特征,出现这一特征主要同各区域与电厂排水口相对位置、潮流场及地形因素有关。     

龙口湾拦江沙坝冲淤稳定性研究

通过不同时期的水深对比对龙口湾拦江沙坝的稳定性进行研究,从其形成过程和现代泥沙运动的角度对拦江沙坝冲淤变化的机制进行探讨。研究表明,该沙坝范围和轮廓稳定,但坝体泥沙在波浪作用下发生沿坝输移和横向输移,在人工开口情况下有较为明显的冲淤响应。     

黄河清水沟流路大嘴的形成对莱州湾潮流场影响的数值研究

黄河口于1976年改道清水沟流路入海,入海河沙淤进致使莱州湾西岸局部岸线向海推进约21 km,在0,5,10 m等深线处分别向海推进21,17,16 km。按黄河口改道清水沟流路前和改道后的莱州湾岸线和海底地形分别建立模型,计算了黄河口改道前后的莱州湾潮流场。结果表明,黄河大嘴的形成,致使其两侧涨落急计算流速减小了40 cm/s之多,其东侧形成一个东西宽约8 km、南北长6 km的流速增大区,该流速增大区涨落急时刻计算流速较改道前增大30 cm/s以上;莱州湾西部海域计算主流向偏转,偏转量在27°~108°之间;清水沟流路大嘴形成前后,莱州湾东部潮流场变化不明显。     

A method for simulating sediment incipient motion varying with time and space in an ocean model(FVCOM):development and validation

We modified the sediment incipient motion in a numerical model and evaluated the impact of this modification using a study case of the coastal area around Weihai, China. The modified and unmodified versions of the model were validated by comparing simulated and observed data of currents, waves, and suspended sediment concentrations(SSC) measured from July 25~(th) to July 26~(th), 2006. A fitted Shields diagram was introduced into the sediment model so that the critical erosional shear stress could vary with time. Thus, the simulated SSC patterns were improved to more closely reflect the observed values, so that the relative error of the variation range decreased by up to 34.5% and the relative error of simulated temporally averaged SSC decreased by up to 36%. In the modified model, the critical shear stress values of the simulated silt with a diameter of 0.035 mm and mud with a diameter of 0.004 mm varied from 0.05 to 0.13 N/m~2, and from 0.05 to 0.14 N/m~2, respectively, instead of remaining constant in the unmodified model. Besides, a method of applying spatially varying fractions of the mixed grain size sediment improved the simulated SSC distribution to fit better to the remote sensing map and reproduced the zonal area with high SSC between Heini Bay and the erosion groove in the modified model. The Relative Mean Absolute Error was reduced by between 6% and 79%, depending on the regional attributes when we used the modified method to simulate incipient sediment motion. But the modification achieved the higher accuracy in this study at a cost of computation speed decreasing by 1.52%.     

旌式泥沙捕获器的研制和施测

介绍了旌式泥沙捕获器的研制，以及该仪器在破波带泥沙垂直分布、破波带泥沙搬运机制和海岸带泥沙输运速率和通量研究中的应用；详细描述了旌式泥沙捕获器在破波带泥沙观测中的安装和施测要点。     

分形分析法用于海湾冲淤演化预测的初步探讨

针对封闭或半封闭海湾的海岸线,引入分形分析法,预测其冲淤变化趋势。该方法基于海岸线在平衡状态下分形维数最小的思想,建立海岸线分形维数与其冲淤变化之间的相关关系,以此为依据判断海岸线所处的冲淤演化阶段,预测其发展趋势。以胶州湾为研究实例,根据海湾的面积和总岸线长度的变化情况定性分析海岸线分形维数的变化,应用上述方法预测其冲淤演化趋势,得出胶州湾将继续淤积的结论。从分析过程和预测结果2个方面对这砷方法的可行性进行讨论,初步证明这种方法的应用是合理、可行的。     

日照石臼港人工岬湾海岸设计及稳定性研究

基于日照万平口海区三期水深地形调查资料、水动力及海底沉积物调查数据,研究了日照石臼港海域人工岬湾海滩建设前后波浪场的变化、沉积物在波浪作用下沿岸输运变化及海岸侵蚀冲淤特征,并模拟验证了人工沙滩建设后的平衡岸线,明确了不同长度防波堤建设后海滩的稳定性及其设计的合理性。结果表明:防波堤建设前研究区入射波浪与岸线有一定夹角,导致波浪作用下沉积物有由南向北输移的趋势;人工岬湾的建设可改变近岸波浪场,继而影响沿岸泥沙输运,对岸滩稳定有重要影响;海岸工程、波浪场及泥沙输运三者相互作用,是人工岬湾海岸稳定性的关键因素。     

石岛海域潮流通道及岬湾的泥沙动力机制研究

石岛海域潮流通道的动力条件强劲,潮流通道向岸一侧的黑泥湾敞开性高,波浪作用明显,水道、岬湾底质类型包含砾石、砂、粉砂、淤泥各种类型,因而泥沙运动具有特殊性。基于FVCOM的泥沙模块,采用拟合希尔兹曲线改良模型的泥沙起动条件,同时采用多组分泥沙百分含量分布来反映不同地区的底质类型,研究黑泥湾海域夏季泥沙运动规律。模型参数采用2010年沉积物粒度分析资料率定,潮汐、潮流、波浪、悬沙模型采用2006年观测资料及遥感图验证,冲淤模型采用1980—2006年测深资料进行趋势比对。结果显示,黑泥湾整体呈弱侵蚀状态,潮流通道西侧出现N—S向带状侵蚀区,半月潮周期内最大冲刷深度3.5mm。潮流通道水动力条件强,但沉积物成分较粗,侵蚀较弱。镆铘岛东侧近岸海域冲淤变化复杂,冲刷或淤积趋势交替占据优势,半月潮周期内,潮差高于1.4m时潮流较强,冲刷为主导趋势,潮差下降后,非本地起动的泥沙逐渐在此淤积,淤积为主导趋势。     

泉州湾泥沙运移与冲淤变化

运用"粒径趋势分析"方法研究泉州湾泥沙净输运趋势,借助210Pb测年法测定湾内北水道的沉积速率,并通过海图对比计算海湾冲淤变化.结果表明,泉州湾总体处于淤积之中,但湾内冲淤分布不平衡:北水道淤积程度重,其中上游是湾内的现代沉积中心;南水道是泥沙输运出湾的主通道,局部略微侵蚀.湾内涨、落潮流路的平面分异和地形条件的制约是北水道淤积的主要原因,强劲的落潮流以及径流是南水道成为泥沙输运主通道的主要动力条件.     

辽河油田太—葵管道路由区海底冲淤变化研究

辽河油田太—葵管道路由区位于辽东湾顶潮汐水道区。通过不同时期实测水深对比,得出该区海底冲淤变化趋势:海区总体呈微淤态势,潮汐水道两侧浅滩淤积,两侧边坡一侧侵蚀另一侧淤积,发生平面迁移。管道路由一线蚀淤幅度较小,一般不超过0.5 m,最大侵蚀区发生在水道底和两侧边坡,是海底输油管道容易冲刷悬空的潜在危险区,需采取深埋措施提高安全性。