上海外高桥码头邻近水域泥沙疏浚影响数值模拟研究

为比较不同方案的泥沙疏浚工程带来的影响程度和范围。使用Delft-3D模型系统建立了长江口杭州湾大范围海域三维水动力模型．为上海市外高桥码头附近水域的小范围泥沙模型提供流速边界条件。以此来模拟外高桥码头临近水域的挖泥船作业产生的悬浮泥沙扩散情况。模拟结果表明：10mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到20km^2以上．在方案2中可达6km^2;100mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1、2中接近．约0．2km^2;150mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到0．2km^2,在方案2中可达0．03km^2。     

曹妃甸甸头海域溢油行为数值模拟研究

采用三角型网格系统结合有限体积法,建立河北省曹妃甸海域的潮流数值模型,潮位、潮流数值模拟结果与实测值符合良好,在近岸水动力场模拟结果基础上,耦合基于油粒子模式的海上溢油漂移扩散数值模型,对曹妃甸南部甸头航道交汇区域的船舶相撞溢油事故进行了数值模拟研究。研究中拟合了该区域风场与潮流涨落的不利效应的叠加,对该海域船舶相撞溢油事故各响应时间节点处油膜运动可能产生的最大漂移距离、扫海面积及运动趋势等进行了分析。     

崎头洋海砂开采对朱家尖沿岸沙滩的影响

采用三角形单元法建立了崎头洋采砂作业区局部平面二维潮流数学模型,潮位、流速、流向和水流运动形态的验证结果与天然海域状况基本一致,在此基础上,对朱家尖东侧沙滩沙子流失现象的成因和机理进行了深入的探讨。研究结果认为:崎头洋采砂工程前后引起的潮流流场变化仅限于工程区本身及其附近区域,对大范围海域的流态没有影响;朱家尖东侧沙滩沙子流失的原因乃是由波浪入射近岸浅水域破碎后掀沙,斜向破波产生沿岸流,潮流和沿岸流共同挟带泥沙输移所致。同时出于保护环境和资源的角度,建议严格控制采砂规模。     

大洋山围垦工程对邻近海域环境的影响

利用FVCOM三维海洋数值模型,模拟嵊泗大洋山围垦工程建设填海前后的流场及泥沙运动,对该工程附近海域潮流及各层泥沙分布变化进行了探讨。结果显示,围垦实施后,工程位置西侧及东南侧海域涨、落急潮流减弱、泥沙浓度减小,影响范围主要位于离岸0.26 km以内海域,以外海域潮流和泥沙场格局基本不变;工程东南侧缓流区可能会出现轻微淤积,西侧前沿可能存在冲刷。     

洋山工程影响海域生态系统恢复技术的研究

分析了洋山工程群对附近海洋和渔场环境可能产生的影响。结果表明:洋山工程群对近海生态环境的影响主要表现在施工期。目前水质环境、沉积物环境、浮游生物、底栖生物、潮间带生物、鱼卵仔鱼、渔业资源数量等基本恢复到工程前的水平。洋山工程建设将会使工程附近小范围海域的潮流发生改变,这种影响是不可逆的。但总体上对杭州湾潮流场影响不大。施工影响主要表现在管线铺设沿线,航道疏浚沿线,海底炸礁水域,大桥桩基沿线海域等,并使这些的底栖动物群落遭到破坏。建议启动人工鱼礁这样的生态恢复措施,首先恢复当地的渔业资源的饵料和底栖动物种群。还必须加强渔场管理。建议现有洋山渔场,除了秋季和冬季以外,一律禁止设立张网捕捞,并且从洋山工程对渔业的补偿费中拿出部分补偿渔民损失。建议发展上海特有的海洋旅游业,重点开发游玩、观光、游泳、垂钓等方面的综合功能的旅游场所,建立具有洋山特色的上海海洋公园。     

珠江口区域海上溢漏污染物动态预测系统的开发与应用

为了对《珠江口区域溢油应急计划》提供决策支持,在国内外最新研究成果基础上,针对珠江口海域的环境特点研究开发了先进实用的“珠江口区域海上溢漏污染动态预测系统”,综合有三维潮流模型、三维溢油与化学品漂移扩散模型、溢油风化模型、应急反应模型、以及电子海图、地理信息系统(GIS)、数据库等关键技术,能够快速准确地预测并可视化显示不同种类的溢漏油品、化学品在水面及水体中的漂移扩散范同和性质变化过程,还可以同时显示环境敏感区和应急人员设备分布等相关信息。经实际溢油案例应用表明,系统的预测结果与现场实际情况相符。此系统的成功开发应用将有效地提高对船舶污染事故的应急指挥效率。     

东吾洋关门渔港邻近海域溢油模拟分析

利用MIKE21 HD水动力模块对福建东吾洋附近海域进行潮流数值模拟,通过与实测资料对比,对模型计算的潮位、流速及流向进行验证。验证结果显示,数模结果与实测值吻合较好,该潮流数值模型可以反映当地水动力情况,并作为溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日“油粒子”理论,考虑油膜运动过程中扩散、漂移、风化等过程,建立了东吾洋关门渔港邻近海域二维溢油扩散模型,模拟不同潮时（涨憩、涨急、落憩及落急）发生溢油,考虑不同风况（静风、夏季盛行风及冬季盛行风）,分析不同情况下的溢油油膜漂移路径、漂移路程及扫海面积。结果表明,关门渔港附近溢油漂移扩散主要受潮流和风场影响,其中风场起主导作用。24 h内油膜最大扫海面积及漂移路程均出现在落憩静风时溢油,分别为6.66 km2及17.63 km。除落憩冬季风情况下溢油外,其余各情况溢油均在关门水道附近随潮流来回移动,最终到达东安岛西南侧弥勒湾内。     

油品码头溢油事故环境影响评价探讨及实例分析

结合深圳大鹏湾某油库码头建设项目的环境影响评价工作,展开了海域突发性溢油的环境风险评价。通过对溢油进入水域后行为及归宿的分析,对海面溢油油膜的扩展范围和在围油栏作用下油膜下油滴的输移进行了模拟计算,为油品码头突发性溢油事故的应急处理和决策提供了科学依据。     

日照岚山港对二甲苯泄漏风险分析与海洋环境影响预测

随着国民经济快速发展,我国沿海危险化学品的种类和数量逐年增加,随之而来的危化品泄漏风险日益增大,给海洋生态环境构成了潜在威胁。本文聚焦于我国北方最大的散装危化品集散中心-岚山港,以年吞吐量约占危化品总量41%的对二甲苯作为研究对象,利用危化品输移扩散模型和危化品海洋生物影响评价方法,预测了在三种事故情景下发生最大可信泄漏量对二甲苯泄漏入海事故的海洋环境影响。结果显示,陆上泄漏事故（化工码头操作性事故50 t对二甲苯泄漏或化工品储罐事故800 t对二甲苯泄漏）对二甲苯入海后,其高浓度范围主要集中在港池及港区附近,对附近3个海洋保护区无影响;当船舶在航道上发生2000 t对二甲苯等挥发微溶性化学品泄漏事故时,泄漏到水面的对二甲苯在北风涨落潮流和南偏东南风涨潮流的影响下会全部提前挥发掉而不会对附近的旅游区和海洋保护区产生影响,仅在南偏东南风落潮流的控制下向东北方向快速移动扩散,4 h后会开始影响金乌贼海洋保护区,最大浓度为5 mg/L,但持续时间较短,在泄漏后8 h左右挥发掉。     

胶州湾前湾围填海工程对其污染物输运影响的模拟研究

采用ECOMSED和“干、湿”点法构建了胶州湾潮流的三维动边界数值模型。模型验证良好,可以较好地模拟胶州湾潮流场。利用所建模型模拟了前湾填海工程前后胶州湾潮流场。基于Lagrangian粒子追踪法,采用单个粒子及粒子群模拟了前湾填海工程前后胶州湾污染物输运。对比工程前后污染物运动轨迹,分析了工程对胶州湾污染物输运的影响规律及范围。在此基础上,对胶州湾排污口的布置给出了参考建议。     

长江常熟段排污口布置方案数值模拟论证研究

为合理确定常熟氟化工项目排污口布置方案 ,本文在分析长江常热段水环境特征的基础上 ,针对其复杂的水下地形和水流流场 ,建立了较为准确和实用的平面二维水流水质耦合数学模型 ,预测计算了三套方案污水对重点保护水域影响程度和范围 ,并从水流流场、水质影响评价、技术经济多角度对方案进行了比较论证 ,最终推荐污水江中排放的方案 ,为项目的工程设计和环境管理提供了科学依据。     

前海湾填海区的水龄特征及改善措施模拟

根据实际观测潮流与前海湾填海前后海域范围和海底地形条件,建立前海湾环境流体动力学模型(EFDC),以水龄作为水交换能力的评价指标,利用EFDC模型中示踪和水龄模块模拟计算前海湾水龄的时空分布,分析评价填海工程对水龄的影响和不同工程措施对水交换的改善效果。结果表明,填海后前海湾北部的西乡河口附近海域水交换最差,水龄可达到9~10.8 d,5-8月份前海湾平均水龄要小于全年平均水龄;前海湾水龄主要受潮汐影响区域占72.2%,河流入流只对西乡河、新圳河和双界河河口附近较小区域有明显影响;填海后海湾平均水龄增加了67.7%,填海工程对西乡河口附近海域影响最大,水龄增加了6.8 d,对湾口和湾中心影响不明显;前海湾水动力改善的优选工程方案依次是:大铲湾港根部开槽50 m、暗涵注水5 m3/s或暗涵抽水8 m3/s。     

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。     

东海西湖凹陷区溢油行为数值模拟

研究东中国海中日共同开发区附近海域溢油污染的问题,在模拟水动力场的基础上模拟了海上溢油漂移扩散情况。在表层流场和风场的作用下漂移,而油膜的扩展则通过油粒子的随机走动来实现。本文以东海西湖凹陷原油为溢油油种,通过模拟分析不同季节和不同风况下的溢油事故,对溢油油膜的扫海范围进行了分析。     

基于海洋生态环境影响的核电厂温排水布置方式研究

本研究利用二维潮流场和温升场数值模型预测分析了核电厂不同温排水布置方式下温升扩散特点和影响范围。在此基础上结合周边海洋生态环境敏感区的特点,以海洋生态环境功能区水质环境管控要求作为比选优化指标,对不同的温排水布置方案进行了比选和优化,从降低温排水影响范围、减小对周边海洋生态环境功能区水质环境影响以及降低取水温升的角度给出了最优排水布置方案。研究结果表明,核电厂温排水的影响范围与周边海域地形地貌、海洋水文特征以及排水口的布置形式、位置等密切相关,暗管深排方案有利于温排水的稀释扩散,对于降低高温升区影响范围具有积极作用,但影响低温升区扩散范围的因素较多,深水排放并非一定能够减小低温升区的影响范围。     

基于SVR的船舶溢油事故预测

船舶溢油事故的预测,是确定所需应急资源多少的重要依据;但船舶溢油事故具有小样本性,传统预测方法不再适用。针对船舶溢油事故的小样本性,该文选择SVR模型对其进行预测;SVR算法的关键是核函数的选择及自由参数的确定,针对上述问题该文分别采用交叉验证法、遗传算法;并在matlab软件上建立SVR模型,最后将该模型应用于上海港水域船舶溢油事故的预测。     

珠江口区域海上溢油应急预报信息系统的开发研究

为了对《珠江口区域溢油应急计划》提供决策技术支持,针对珠江口海域的环境特点研究开发了“珠江口区域海上溢油应急预报信息系统”,综合有潮流快速预报模型、、三维溢油行为模型、溢油风化模型、溢油应急反应模型、以及电子海图、地理信息系统(GIS)、数据库等关键技术,数据库等关键技术,不但能够快速准确地预测模拟并可视化显示海上溢油的漂移扩散和性质变化过程,还可以同时显示环境敏感区和应急人．员设备分布等相关信息。经实际溢油案例应用表明,系统的数值模拟结果与现场实际情况符合较好,可有效地提高海上溢油污染事故的应急反应效率。     

洋浦港区海域溢油环境风险评价的实践分析及其对策

通过洋浦港区的海域溢油风险评价模型,在一定的环境条件与评价参数下,预测洋浦港区的码头前沿船舶碰撞原油泄漏、成品油码头操作泄漏在三种主要不利环境组合条件下的环境风险影响行为,探讨港区环境风险的发生途径、影响过程及影响方式,分析溢油事故对洋浦海域渔业、海岸带贝类资源、洋浦盐业、洋浦海洋生态的影响以及间接对人体的危害的风险影响后果。最后,针对实践分析,提出海上溢油环境风险的防范措施。对洋浦港区的海洋生态环境的保护具有指导性与实践性的意义。     

海洋牧场与海上风电融合发展项目对海洋环境的若干影响分析

海洋牧场和海上风电产业融合发展已经成为现代化海洋产业发展的重点方向,现有研究鲜有在海洋牧场与海上风电融合发展模式下针对海洋环境影响评价的实践案例和相关分析。文章通过实例,采用数值模拟、数据对比和定性描述相结合方式,从水文动力、地形地貌和冲淤及悬浮泥沙3方面详细分析和探讨该类项目建设对海洋环境可能产生的影响及影响程度。结果表明,工程建设对周边海域流速和流向影响较小,在大潮期间流速变化的幅度最大变化在1 cm/s,流向最大为2°,对平均流速的影响在工程区附近局部范围内,其他水域流速基本不会受到工程的影响。工程区域历年等深线整体呈离岸移动的趋势,周边海床处于淤积状态,工程周边海域整体冲淤趋势与工程建设前变化不大。电缆敷设将对工程周边海域水质产生一定影响,考虑到电缆施工完毕后所在海域很快会恢复到背景环境,悬沙实际影响范围远小于预测范围,对水质影响较小。     

江苏沿海台风浪数值模拟

构建CCMP再分析风场与Holland经验台风风场的叠加风场作为海浪的驱动风场,建立SWAN自嵌套模型对影响江苏沿海的典型台风"梅花"引起的台风浪过程进行模拟。在得出风场叠加方式的基础上,设计3种订正系数方案及3种权重系数方案共9种风场构建方案,分别对东中国海进行台风浪模拟并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行比较分析,实验结果显示各方案有效波高的相对误差最大可相差3%。选取最佳方案的模拟结果为嵌套区域提供波谱边界条件,对嵌套区域的模拟结果表明:模拟值与浮标实测资料吻合较好;台风经过江苏沿海期间,近岸海域最大波高可达5~6 m,中北部海域波浪以涌浪为主,而南部海域则以风浪为主。