海上溢油基于GIS流场计算贴体坐标网格自动生成方法与技术研究

以海上溢油应急反应地理信息系统(GIS)为平台，采用贴体坐标变换，提出一种应用于海上溢油应急反应系统中流场计算的快速贴体网格生成算法，并实现了在GIS平台上自动生成以电子海图上实际海域为背景的贴体坐标网格。该网格生成方法和技术在溢油应急反应系统中，为实现流场计算提供了快速、直观、方便的条件。通过对渤海海域的两个算例表明，本文提出的贴体网格快速生成方法和技术能够满足海上溢油应急反应中流场计算的需要，取得了较好的效果。     

长兴岛污水处理厂尾水外排影响数值模拟研究

针对长兴岛污水处理厂的远期规划,使用Delft-3D模型系统建立了长江口杭州湾大范围海域二维水动力、水质模型,采用边界贴体正交曲线网格,克服了计算区域边界的不规则性。应用模型对污水外排长江口的环境影响进行数值模拟分析。结果表明：模型能较好地模拟长江口及毗邻水域的水位、流场和污染物浓度的变化过程;长兴岛污水处理厂尾水排放对水质的影响非常小,无论是枯季还是洪季,排放口附近水域NH3-N和COD（Cr）的浓度增量都远低于0.1 mg/L;尾水排放对附近水域环境敏感目标（如青草沙水源地、九段沙湿地自然保护区）的影响十分有限。     

芝麻洲岛填海工程对潮流影响程度的数值分析

根据哑铃湾水域实况,本文采用一种不同于ADI与破开算子法的交错网格差分形式来建立该水域的潮流模型,并模拟了芝麻洲岛填海前后水域的潮流运动过程,以便为水生生态的评价提供流态改变程度的数据。计算结果表明:本文模型的程序编制简单,能方便地用于复杂地形水域的潮流模拟;节省内存,一般环境评价中遇到的流场问题,均可在微机上完成;计算稳定性好,计算值无需作任何平滑处理。     

长江口、杭州湾整体水动力和水质数学模型的建立与应用

应用正交曲线网格数学模型(TRISULA)建立了长江口、杭州湾整体二维水动力与水质数学模型.利用模型模拟计算并分析了不同季节水文条件下长江口冲淡水、上海城市污水在研究水域的扩散规律.     

四边形网格生成的基区拼合法

提出了一种新的四边形有限元网格的生成方法基区拼合法。在基区划分的基础上 ,先进行基区内部的网格生成 ,然后把各个基区缝合起来 ,形成完整的有限元网格。该方法简单且行之有效 ,特别适用于解决轮廓形状不太复杂的二维问题。     

基于三维数值模型的河道水质动态模拟研究

文章考虑水质迁移过程及水体自净作用,构建了基于三维水动力模型的河道水质数值模拟模型,运用无结构贴体网格划分技术建立了河道的计算网格模型,实现了对BOD_5、NH_3-N以及TP浓度扩散过程的模拟,分析了水质指标的迁移规律。结果表明:河道水质自上游向下游逐渐变差,该河道的污染源主要来自其他河道的输入性污染,下游河道水质劣于《地表水环境质量标准:GB3838-2002》Ⅴ类水标准。     

海州湾南侧悬浮示踪的数值模拟

基于三维自由网格、自由表面、原始方程、有限体积海岸大洋环流模型(FVCOM),建立了M2分潮强迫的海州湾高分辨率三维模拟系统。模拟计算结果经验证吻合良好,较好地模拟了此海域M2分潮的潮流场时空分布特征,西部水域流速在0.35~0.65 m/s,至东部水深40 m附近水域,流速可达0.8 m/s;模拟了来自南部表层悬浮示踪粒子,在前期26 h内示踪粒子水平输移随着时空变化,此后,示踪粒子在120.092E,34.462N附近水下0.6~2 m处做M2分潮周期的上下运动,垂向运动平均速度量级约710-5 m/s量级。     

长江口有机碳的时空分异及耦合行为

依据2014年5月、11月于长江口及其邻近海域两个航次的综合环境调查,对颗粒态有机碳（POC）和溶解态有机碳（DOC）在长江口水域的迁移分布及相互转化进行分析。结果表明,长江口DOC和POC浓度整体都遵循南部高、北部低,近岸高、远岸低的分布规律。春季DOC贡献率为18.44%～71.50%,均值为（46.78±13.87）%;秋季为25.46%～84.97%,均值为（63.35±14.63）%。在近岸水域尤其是最大浑浊带（TMZ）附近以POC为主;近海区则以DOC为主,且表层DOC贡献高于底层。长江口水域有机碳物源复杂且主要为陆源输入贡献,底层海洋和三角洲来源的贡献更高。在长江口水域DOC和POC之间存在着形态比例转化,主要受盐度和悬浮颗粒物（TSM）动态变化的控制;当水体中TSM浓度大于98.41 mg/L时,长江口有机碳以颗粒态为主,反之则以溶解态为主。TMZ是有机碳浓度和形态转变的重要场所,POC在此发生沉降并矿化,强水动力导致的解吸和微生物的降解作用可能会促使其向DOC转化。     

长江口生态系统服务功能价值评估

长江口海域水面开阔,资源丰富,具有多种生态系统服务功能.本文根据长江口海域生态系统的特点,将该区域分为湿地和水域分别研究,参考Constanza等人提出的十七项生态系统服务功能,利用市场价值法、影子工程法、费用替代法以及专家评估法等方法,对长江口海域生态价值进行了评估.结果表明,2005年长江口海域生态服务价值为123.5亿元.     

胶州湾物理自净能力的研究

一、前言 为了研究液体污物在特定海区的迁移和扩散过程以及对纳污水域水质的影响,首先应对所研究海区的环流作出正确的分析。在实测流场和浓度场的基础上,解决这类流体运动和质量输运问题通常以解析模拟、实验模拟或数值模拟的手段实现。但是,由于实际水域的岸界和底形复杂性以及控制方程组含有非线性项等因素,解析模拟是难以实现的。模型实验则由于成本昂贵和周期较长而受到限制。因此,在研究胶州湾的物理自净能力的工作中,我们采用了数值模拟方法。