[毕业论文] 北部湾海域海洋动力环境研究 [复制链接]

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毕业论文-北部湾海域海洋动力环境研究，共113页，43440字

中文摘要

本文采用数值计算方法研究北部湾广西近岸海域物质输移特性。利用二维浅

水方程模拟北部湾海域 K1 分潮和 M2 分潮，计算结果和海洋调查的结果相吻合，

揭示了北部湾海域的潮汐潮流系统特征。论文利用一二维耦合模型和拉格朗日粒

子跟踪方法对广西近岸海域物质输移进行研究，得到了广西近海水质等级分布、

欧拉余流场、拉格朗日余流场及污染物传输时间分布。计算结果与海洋环境质量

公报相一致，计算显示欧拉余流和拉格朗日余流区别并不大，均可较好地反映污

染物质的输移特性。在一二维耦合模型基础上，论文利用多源线性迭加优化模型

求得广西沿岸入海河流排污环境容量。计算显示，目前入海河流排污总量远远超

过环境容量值，河口海域受到严重或中度污染。

关键词：广西近岸海域；潮汐潮流；物质输移；环境容量

ABSTRACT

The transport process of pollutant along the coastal area of Guangxi is

investigated by numerical methods in this study. First, the tide system in the Beibu

Gulf is simulated using the shallow water equation. The result shows the feature of tide

and tidal current systems in the Beibu Gulf. Good agreement between the computation

and the marine survey is obtained.Then a 1-D and 2-D coupled model is used to

simulation the pollutant transport in the coastal area of Guangxi.We get the distribution

of the water quality level, along with Eulerian residual current, the Lagrangian residual

and the transmission time. It is found that the Eulerian residual current has little

difference with the Lagrangian residual current. The computed distribution of water

quality level agrees with that published in the marine environment quality bulletin.

A polygenetic linear superposition model is used to calculate the environmental

capacity of rivers into the sea along Guangxi, with the 1-D and 2-D coupled model.

The result shows that the pollutants emissions of the six rivers into the sea are far more

than the environmental capacity of the coastal waters.

Keywords：Coastal area of Guangxi；tide and current；pollutant transport；

environment capacity

目录

中文摘要 .. I

ABSTRACT ...... II

目录 ... III

第 1 章

前言 ....1

1.1 研究背景与意义 ........1

1.1.1 海域水环境研究意义 .....1

1.1.2 北部湾经济区概况 2

1.1.3 北部湾广西近岸海洋环境现状 ........3

1.2 研究现状 .4

1.2.1 北部湾天文潮计算 4

1.2.2 广西近岸污染物输移特性研究 ........6

1.2.3 广西近海环境容量计算 .6

1.3 本文的主要工作 ........7

第 2 章 北部湾天文潮计算 ........9

2.1 数值模型 .9

2.1.1 控制方程 ......9

2.1.2 数值方法与计算参数选择 .....10

2.2 计算结果 ........13

2.2.1 模型验证 ....13

2.2.2 北部湾海域同潮图 .......16

2.2.3 北部湾海域潮流场 .......18

2.2.4 北部湾海域潮差 .21

2.3 小结 .......22

第 3 章 广西近海污染物输移特性模拟 ......23

3.1 一二维耦合数值模型 ........23

3.1.1 一维河流模型 .....23

3.1.2 二维海域模型 .....30

3.1.3 一二维模型耦合处理 ...32

3.1.4 模型验证 ....34

3.2 余流计算模型 .36

3.2.1 欧拉余流计算 .....36

3.2.2 拉格朗日余流计算 .......36

3.3 广西近海余流特征 ..39

3.3.1 近海欧拉余流分析 .......39

3.3.2 近海拉格朗日余流分析 ........45

3.3.3 两种余流对比讨论 .......50

3.4 广西近海污染物传输时间尺度 ..53

3.5 广西近海污染物浓度分布 56

3.6 小结 .......59

第 4 章 广西近海海域环境容量计算 .60

4.1 计算模型 ........60

4.1.1 计算水文条件与水质背景浓度 ......61

4.1.2 水环境功能区划与水质目标的确定 ........61

4.1.3 环境质量约束条件及线形迭加方法 ........61

4.2 环境容量计算 .63

4.2.1 研究对象及污染因子 ...63

4.2.2 近海海洋功能区划与本底浓度选择 ........64

4.2.3 环境容量计算结果与影响因素讨论 ........67

4.3 小结 .......69

第 5 章

总结 ..70

插图索引 73

表格索引 76

参考文献 77

致谢 ....79

声明

附录 A 外文资料的书面翻译 .....83

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