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《厦门大学》 2008年
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POM模型在台湾海峡潮波形态分布及污染物扩散研究中的应用

崔培  
【摘要】: 本文将普林斯顿海洋模型(POM)应用于台湾海峡潮波形态分布及污染物扩散场的数值计算。利用验潮站的潮位、实测流速观测资料、验潮站的M_2分潮调和常数与模型结果进行了比较。结果表明,模型计算值与观测值吻合比较好,模型用于该区域的数值研究。 利用该模型,对台湾海峡潮波进行数值实验,得到如下的结论:台湾海峡M_2分潮潮波形态分布受科氏力、底地形以及岸界反射三方面共同作用的影响。其中科氏力作用的影响比较弱,底地形及岸界的共同作用是形成台湾海峡具有较大潮差的主要原因,海峡西岸中部的强潮区是潮波在浅水区汇合及岸界反射共同作用的结果。 加入环流驱动和海表驱动,考虑斜压过程,建立台湾海峡污染物三维扩散模型。本文以2006年九龙江COD为例,引入二、三维网格嵌套技术,着重研究九龙江陆源污染物导致厦门外海至台湾海峡浓度增量的分布随季节的变化情况。根据春夏秋冬四季的浓度分层计算结果,绘制浓度分布图。 由浓度分布图可见:1)用二、三维嵌套模式,能够更好的反映厦门外海至台湾海峡中部区域的浓度分布情况;2)在金门岛位置COD浓度保持小于0.4mg/l的水平,扩散至台湾海峡西岸一带浓度较低,基本保持在0.1~0.01mg/l的水平;3)台湾海峡在冬季强东北风作用下垂向混合比较强,分层不显著。但在夏季较弱的西南季风的作用下,分层明显,污染物在表层浓度分布范围比较大,0.01mg/l的浓度等值线扩散至台湾岛附近;4)台湾海峡COD浓度分布形态主要受到环流的影响,因此,季节变化显著。 在此基础上,采用三维耦合嵌套技术进行台湾海峡嵌套厦门湾的COD浓度扩散场计算。根据2006年夏季浓度分层计算结果,绘制浓度分布图。 (1)厦门湾的浓度分布图表明,在小金门位置COD浓度值为0.2mg/l,大金门附近的浓度值为0.1mg/l。这一结果基本符合《2006年厦门海洋环境质量公报》所公布的结果。并且,由表、中、底层的浓度分布图比较可得,厦门湾的垂向混合能力较强,分层不显著。 (2)将台湾海峡浓度分布图与耦合嵌套前的同季节结果进行比较。结果表明,COD浓度值在源强处相等,即流出COD物质总量相同,在厦门湾口浓度值也基本一致,但在台湾海峡中部的值为零。即,扩散范围偏小。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X55

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