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胶州湾岸线变化对动力环境的影响

作 者: 牟森
导 师: 鲍献文
学 校: 中国海洋大学
专 业: 物理海洋学
关键词: 胶州湾 岸线 动力环境 演变
分类号: X55
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 36次
引 用: 1次
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内容摘要


本文基于FVCOM数值模型,对1966、1986、2000和2008年的海湾水动力环境包括纳潮量、潮位、潮流以及水交换能力进行数值模拟,并加以比较,得出随着胶州湾岸线的在不同历史时期的演变,胶州湾海湾动力环境变化的历史规律。论文基于FVCOM数值模型,开边界选取M 2、S 2、N 2、O1、K 1和P1六个主要分潮预报水位驱动。近40年来,由于岸线的自然演化及人类活动(围填海)导致了整个胶州湾的岸线、水深发生了较大的改变,海域面积不断减小,数值模拟显示,2008年胶州湾的纳潮量较1966年已经减小了6.5%;湾内M2分潮的振幅较之1966年减小约3cm,其迟角较之增大了约30°;湾内的潮流流速特别是位于湾口附近2008年比1966年有明显的减小,胶州湾湾口处的u向平均流速从1966年的1.5m/s减小至现在的0.7m/s,v向的平均流速自1.0m/s减小至目前的0.5m/s。此外,湾内的各个流涡结构的强度也有着不同程度的减弱,其中变化最为显著的是位于沧口水道两侧的顺时针流涡,这种变化与围填海造成的纳潮量与潮流强度的减小密切相关。从1966年至2008年,胶州湾整体的水交换率逐渐减小, 30天水交换率减弱了7.5 %。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1. 绪论  9-13
  1.1 研究意义和目的  9-10
  1.2 研究特色  10
  1.3 胶州湾研究现状综述  10-13
    1.3.1 研究区域简介  10-11
    1.3.2 胶州湾研究现状  11-13
2 模型建立与验证  13-49
  2.1 FVCOM 模型介绍  13-33
    2.1.1 原始方程组  13-14
    2.1.2 σ坐标下的控制方程  14-16
    2.1.3 二维(垂向平均)方程组  16-17
    2.1.4 三角形网格的设计  17-18
    2.1.5 数值离散过程(外模和内模的分裂)  18-22
    2.1.6 二维外模和三维内模的离散形式  22-30
    2.1.7 干湿网格处理技术  30-32
    2.1.8 污染物输运数值模拟  32-33
  2.2 模型配置  33-36
  2.3 模型验证  36-49
    2.3.1 观测站位和时间  36-38
    2.3.2 潮位验证  38-39
    2.3.3 潮流验证  39-49
3 胶州湾岸线变化  49-50
4 胶州湾动力环境变化  50-70
  4.1 纳潮量  50-51
  4.2 潮位  51-52
  4.3 潮流  52-66
    4.3.1 涨落潮流  52-58
    4.3.2 环流  58-66
  4.4 水交换能力  66-70
5. 结论与展望  70-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
个人简历  75

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 海洋污染及其防治
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