基于ROMS的渤海灣水動力學模型及其應用.pdf

1、海灣是海陸作用的集中地帶,歷來為人類生產(chǎn)生活、經(jīng)濟貿易的活動中心。近年來,隨著渤海灣沿海地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展,越來越多的工業(yè)廢水,生活污水通過入海河流或海底管道匯入渤海灣,對近岸海域的自然生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。為了保護海洋生態(tài)環(huán)境,合理利用海洋資源,使沿海經(jīng)濟綠色、健康、可持續(xù)性發(fā)展,研究渤海灣各區(qū)域的水交換特性和污染物在水體中的遷移擴散規(guī)律是十分有必要的。
　　本文綜述了海灣水動力數(shù)值模擬的常用方法,三維模型經(jīng)常被用于水深較深

2、的海域或用于研究波浪破碎、泥沙輸運等問題,對于渤海灣這類較淺海灣,通常應用平面二維對流擴散模型和平面二維水動力學模型進行污染物遷移擴散的研究?？紤]到污水密度的影響,污染物在垂向上的分布會產(chǎn)生較大的差異,而垂直方向沿水深積分的二維模型不能對這種情況做出準確的描述。
　　因此,本文基于ROMS模式建立了渤海灣三維水動力學模型和對流擴散模型,利用該模型對渤海灣水交換和污水深海排放工程中的污染物遷移擴散規(guī)律進行了研究。首先對建立的模型進行

3、驗證,計算了平底水池中由表面風應力引起的流場在垂向上的速度分布,并與風生流的典型解析解對比驗證,數(shù)值解與解析解吻合良好。然后利用渤海灣海域的實測資料對潮流模型進行驗證,結果顯示三維潮流模型的模擬結果與實測資料吻合良好,能夠正確反映渤海灣潮位以及各水深層面上的流場分布。
　　在三維的水動力學模型和對流擴散模型的基礎上,應用水交換關聯(lián)矩陣對渤海灣近岸海域控制規(guī)劃功能區(qū)進行了水交換研究,并與二維模型的模擬結果對比。結果顯示可能由于三維模