基于FVCOM的渤海潮波数值模拟

基于有限体积法海洋数值模型(FVCOM),对渤海当前水深岸线状况下的潮汐潮流进行了数值计算。模式采用不规则三角形网格,较好地提高了黄河口处网格分辨率,模拟了渤海海域K1,O1,M2和S2四个主要分潮。利用渤海沿岸19个验潮站的资料对模拟结果进行了验证,K1分潮振幅绝均差2.39 cm,迟角绝均差4.36°,O1分潮振幅绝均差1.40 cm,迟角绝均差4.29°,M2分潮振幅绝均差为3.55 cm,迟角绝均差为5.69°,S2分潮振幅绝均差1.72 cm,迟角绝均差8.86°,结果显示各分潮模拟结果合理,较真实地反映了渤海海域四个分潮传播情况。

磨刀门咸潮上溯对河口拦门沙地形变化的响应研究

采用磨刀门河口拦门沙地形变化前后的2005年和2020年实测地形资料,基于FVCOM三维数值模型,对比分析了咸潮上溯对河口拦门沙地形变化的响应,并探讨了拦门沙萎缩对盐分输运的影响机制。结果表明:拦门沙萎缩导致磨刀门水道各取水口表、底层盐度差增大,水体层化程度增强,下游至上游层化增强程度逐渐减小,广昌泵站势能异常最大值增大25.2 J/m^(3),马角水闸、平岗泵站、竹洲头泵站分别增大8.3、2.9、0.2 J/m^(3);拦门沙萎缩后未改变磨刀门水道咸潮上溯规律,半月潮周期盐度峰值依然出现在小潮后的中潮期;拦门沙对咸潮上溯有较大阻碍作用,底层15 psu等盐度线最大上溯距离向陆推进5.1 km,对于取水更为重要的表层0.5 psu等盐度线最大上溯距离向陆推进2.9 km;稳定剪切盐通量显著增大是拦门沙萎缩后咸潮上溯加剧的主要原因,并叠加潮汐震荡盐通量增大的影响。

南海中沙群岛海域温盐结构时空变化特征及其控制因素

南海中沙群岛海域夏秋季水团实测温盐深数据统计分析结果表明,研究区海水表层温度为30.0~31.2℃,最高温度位于中沙海台区域;表层盐度为33.6~34.1 PSU,最高盐度分布在西北部东岛海域附近;底层温度1~25℃,盐度34.1~35.2 PSU,最高盐度分布在工区东南角。总体上,研究区水团温盐结构表现为表层高温低盐、底层低温高盐的特征,混合层深度为20~90 m。研究区表、中、底层水体垂向流速各不相同,流速为0.01~0.22 m/s。根据FVCOM模型分析了调查区温度、盐度季节性变化特征,冬季,研究区南侧的海域海表温度明显高于北侧,南北温差显著;夏季,海表温盐分布受到台风作用较为明显,海表温度的空间分布趋于均一。数值模拟表明,研究区流场整体表现为冬夏季强、春秋季较弱的季节性变化特征。模拟结果显示,极端天气在短期内对研究区温盐结构产生显著影响,表现为海表温度降低、混合层深度增加,水体垂向混合作用增强。

霞浦围江渔港工程对附近海域水文环境的影响

为研究围江渔港工程的建设对周围海域水文环境的影响,应用海洋数值模型(finite volume coast and ocean model,简称FVCOM)建立工程海域三维潮流模型,分别模拟渔港建设前后的潮流场,分析工程前后周边海域潮流场的变化。基于模型计算结果,根据现场调查资料以及历史试验成果对工程周边海域施工期悬浮物分布,工程实施后泥沙冲淤进行计算分析。结果表明,工程建成后流场的变化主要集中在工程区及附近海域,工程区南北两侧流速减小,变化幅度在0.2~0.5 m/s之间,流向与码头走向趋于平行,而工程区以外大范围海域受到的影响则较小。在工程施工期间悬浮物浓度增加10 mg/L的区域最大面积达到0.021 km2,在施工期会对周围的海产品养殖业产生一定的影响;根据泥沙冲淤计算结果分析,在工程北侧与岸线交接处将产生最大淤积厚度,达到0.089 m/年,而在东侧会有一定的冲刷。