钱塘江非恒定径流源的输移过程研究

摘要

天然径流是河口海域污染物的一个重要来源。随着径流量的变化，入海污染物量也随之有所增减，突发的洪水将携带大量的污染物进入河口，对海域水质环境的稳定产生一个冲击作用。这种因径流量出现波动而陡增的入海污染物量，本文称其为非恒定径流源。本文利用二维数值模型对钱塘江河口及其邻近海域进行了潮流场的模拟，在水动力模型的基础上建立区域保守物质的对流扩散模型，对钱塘江非恒定径流源在杭州湾内的输移过程规律进行研究，并探讨其对杭州湾海域水质环境的影响作用。研究结果表明:
　　1)钱塘江非恒定径流源在杭州湾内形成的污染水体随着潮流的涨落逐渐向下游输移，且覆盖面积逐渐扩大。当非恒定径流源的径流量较大、径流历时较长时，径流的冲刷作用较大，污染物的扩散速度较快，污染物扩散范围相应较大，但污染物浓度的稀释速率较小。
　　2)杭州湾内污染物浓度变化受潮流的影响十分明显，浓度值在波动中逐渐增大或减小，波动幅度随着潮位的增减而改变。在潮流的作用下，污染物在水体中的运动方向随潮流的涨落而改变，涨潮时向湾顶回溯，落潮时向湾口扩散。在强烈的潮流作用下，污染水体与湾内的海水得到加速混合，促使污染物浓度快速稀释。
　　3)除了径流和潮流两大动力因素外，风、地形、沉积物、化学作用、生物作用等其它方面的因素也同时对污染水体的输移扩散产生一定的影响作用。
　　4)通过与2009年8月杭州湾海域的水质实测资料的对比分析发现，在杭州湾内出现局部水体污染物浓度偏高的现象是可能的，但实测结果与模型计算结果中高浓度水体方位没有完全一致。总之，钱塘江径流洪水过程造成的非恒定径流源是一个不可忽略的污染物来源。

目录

声明

致谢

摘要

1．绪论

1．1 立题背景与意义

1．2 研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 区域研究现状

1．2．4 研究现状小结

1．3 本文主要研究内容和创新点

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 本文创新点

2．区域自然环境概况

2．1 钱塘江河口、杭州湾自然环境概况

2．1．1 气象要素

2．1．2 河口海洋水文

2．1．3 泥沙与沉积

2．1．4 地形地貌

2．1．5 自然资源

2．2 钱塘江河口洪水特性

2．3 小结

3．潮流数值模型

3．1 模型概况

3．1．1 模型假设

3．1．2 控制方程

3．1．3 定解条件

3．2 模型计算参数

3．2．1 潮流模型区域界定

3．2．2 模型网格和地形概化

3．2．3 模型计算时间范围

3．3 潮流数值模型验证

3．3．1 潮流验证站位

3．3．2 潮流验证结果

3．3．3 潮流模拟结果

3．4 小结

4．非恒定径流源输移过程模拟

4．1 模型概况

4．1．1 模型控制方程

4．1．2 定解条件

4．1．3 模型计算参数

4．1．4 污染源概化

4．2 模型计算结果验证

4．3 非恒定径流源输移过程模拟

4．3．1 非恒定径流源方案设计

4．3．2 物质输移模型开边界修改

4．3．3 污染物源强概化

4．3．4 不同流量过程计算结果

4．4 小结

5．非恒定径流源输移过程影响分析

5．1 径流对输移过程的影响

5．1．1 不同径流量对输移过程的影响

5．1．2 不同径流历时对输移过程的影响

5．2 潮动力对输移过程的影响

5．3 其它可能的影响因素

5．4 实际监测结果与模拟计算结果的对比

5．5 小结

6．结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历