长江口
江阴--长江口(南槽)
长江22号红浮右正横，距离0′.1
航向148°～3′.5
航向133°～1′.7
长江20号红浮右正横，距离0′.1
长江19号红浮右正横，距离0′.1
航向116°～0′.9
航向098°～1′.7
苏桥5号红浮右正横，距离0′.1
苏桥4号红浮右正横，距离0′.1
航向095°～2′.1
南港A36号浮右正横，距离0′.15
南港A30浮右正横，距离0′.15
航向110°～8′.0
航向105°～2′.6
南槽S14浮左正横，距离0′.25
南槽S12浮左正横，距离0′.25
航向094°～7′.0
航向102°～13′.8
南槽S 7浮左正横，距离0′.25
南槽灯船左正横，距离0′.50
【请注意：所离泊位的航程和航向到第一只浮筒需视具体情况而定】
长江71号红浮右正横，距离0′.1
航向114°～1′.2
航向108°～6′.1
长江70号红浮右正横，距离0′.1
长江65号红浮右正横，距离0′.1
航向098°～2′.9
航向087°～1′.2
长江63号红浮右正横，距离0′.1
长江62号红浮右正横，距离0′.1
航向068°～2′.5
航向065°～1′.6
航向115°～2′.1
苏桥1号红浮右正横，距离0′.1
长江15号红浮右正横，距离0′.1
航向125°～3′.1
航向130°～1′.0
长江13号红浮右正横，距离0′.1
长江12号红浮右正横，距离0′.1
航向长江11号红浮右正横，距离0′.1
长江10号红浮右正横，距离0′.1
长江口海岸概况
长江口海岸概况（）【摘要】基于参考分析整理各类长江口文献资料，总结长江口海岸的基本概况。
长江口位于长江三角洲的前沿，是一个多级分汊的三角洲河口。
长江口水域是上海市重要水源地，也是多种生物周年性溯河和降河洄游的必经通道，对于长江口湿地生态系统的保护具有巨大意义，同时长江河口港埠众多，如中国最大的海港上海港扼守长江的咽喉。
【关键词】长江口；岸线；冲刷；淤积长江口作为我过第一大河-长江的入海口，也是我国第一大港-上海港的门户，同时长江三角洲是我国重要的经济区之一，研究长江口的海岸情况有着极大的意义。
1. 岸线描述如今的长江口在徐六泾下由崇明岛分为南、北两支，南支在吴淞口以下被长兴横沙两岛分为南港、北港，南港在九段沙再被分为南槽和北槽. 河道平面形态呈喇叭状，长江口形态呈一展宽的平面扇形三角洲。
［1］南北支，南、北港，南、北槽呈三级分汊、四口入海的格局。
长江口陆海相互作用剧烈，受河口分汊、上游输水输沙、外海掀沙、水动力、海岸工程等诸多因素影响，长江口河段河势动荡，滩涂地形冲淤变化十分显著。
2.冲淤变化长江作为世界上输沙率第四大的河流，入海泥沙堆积了巨大的三角洲，长江的发展演变主要依赖于河流流量、输沙量、河口潮流、波浪、周围海岸泥沙供给量及人类活动的影响。
在总体上，崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积，而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主，长江南支冲刷作用明显，江心沙洲往东南方向推移，分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。
［2］最近几十年来，长江入海泥沙减少的最主要原因是水库的拦沙作用，同时水土保持措施对此也有一定的影响，南水北调工程的陆续实施也将会在一定程度上使长江入海泥沙减少。
由于三峡工程的蓄水运行，长江入海泥沙量发生了显著的变化，长江口门外的水下三角洲出现了严重侵蚀［3］在不考虑沿程冲刷恢复的条件下，下游大通站的输沙量减少了约40 %［4］，同时长江入海泥沙的减少已造成长江三角洲前缘海床的蚀退［5］ . 长江三角洲海岸线可能会随着泥沙的减少而出现海岸线后退的现象。
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展，长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。
这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点，对生态系统和人类健康构成严重威胁。
国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。
本文旨在概述近五年来该领域的研究进展，以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。
随着环境监测技术的不断发展和提高，研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物，涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。
新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。
这些新型污染物在环境中广泛存在，且对生态系统的毒性作用显著。
从地理位置分布上看，长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。
研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。
这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应，还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。
面对日益严重的新型污染物环境污染问题，国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。
通过分析现有文献资料，可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面：随着科学技术的不断发展和创新，新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。
了解这些新型污染物的研究进展，对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。
目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题，如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。
未来的研究应继续加强跨学科合作，从环境系统中抽取关键因子，为区域环境管理提供科学依据和技术支持。
1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧，水体环境中的新型污染物日益受到关注。
这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点，能在环境中持久存在并累积，对生态系统和人类健康构成严重威胁。
长江口基本情况
长江自江苏江阴以下进入河口段。
江阴附近江面宽1.4公里，至徐六泾江宽5公里，然后向东南迅速扩展，至长江口北端的苏北嘴与南端的南汇嘴之间，江面宽达91公里。
整个长江河口段呈喇叭形，全长200公里。
长江口江流浩荡，但河床比降甚小，流速平缓，加之受海潮顶托影响，长江从上游挟带来的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河坝，在两岸形成沙嘴。
河口沙洲的出现便使河道分汊，受地转偏向力的影响，长江主流往右偏移，使河口的南汊道刷深、扩宽，且呈发展趋势；北汊道则日渐淤浅、束窄，呈衰退趋势。
当南汊道成为长江径流主要通道后，新的沙洲、沙坝发育，使河道再次分汊，继续向东南偏移。
随着河口汊道的发展演变，河口三角洲便不断向大海延伸。
长江口南北两支汊道被崇明岛所分隔。
崇明岛系中国第三大岛，面积达1083平方公里。
18世纪后，由于长江主泓流经南支汊道，使南汊发育迅速，泥沙淤积形成了中央沙、长兴岛和横沙岛，它们把南支分隔成南港和北港两个汊道。
随后，南港汊道淤积形成了九段沙，又把南港分隔为南槽和北槽。
其中，南槽原为长江主泓道，近年来又发生变化，淤积增加，水深变浅，北槽出现刷深趋势，南槽长江主泓已渐渐转向北槽。
长江泥沙主要经南支向东和东南沿海输移，入海泥沙的分布情况大致为：60%左右在口门外向东扩散，扩散范围一般限于东经123°以西，相应水深50米左右，已形成面积为1万平方公里的长江水下三角洲；20%～25%左右的泥沙沿海岸向南运移，夏季因台湾暖流西偏，浙闽沿岸流受偏南风影响贴岸北上，长江南移泥沙受阻，主要沉积在杭州湾以外，部分被潮汐拥入杭州湾内；冬季台湾暖流退缩东移，浙闽沿岸流受北风吹送影响南下，长江泥沙向南可达浙南、闽北沿海；余下15%～20%左右的泥沙向北运移不远，因受苏北沿岸流阻挡，反被潮汐拥入崇明岛以北，沉积在长江口北支内，故长江向北部沿海的输沙量甚少。
长江口潮汐属半日周潮，平均潮周期为12小时25分，影响范围甚远。
汛期，潮流可至江阴，江阴以下为潮流河段。
长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史
长江口陆地、岛屿变迁与沙地人迁徙史一、长江三角洲的演变长江三角洲是长江和东海长期相互作用下的产物。
冰期后海侵，三角洲又渐被海水覆盖，海岸线大致相当于今天海拔4一5米的位置。
距今约6000—5000年，三角洲大部分地区成为浅海、潟湖、沼泽和滨海低地。
长江□在镇江、扬州以下呈喇叭状，口外一片汪洋，以后在波浪作用下，逐渐堆积了江北的古沙嘴和江南的古沙堤，形成三角湾。
春秋战国时期长江□形势1、长江□北岸公元前1世纪长江三角湾北侧沙嘴的南缘，约在扬州、泰兴以南江岸，折东北至如皋、李堡一线。
沙嘴前端在如皋以东。
其东有一古沙洲（扶海洲）将长江主泓分为南北二道。
由于主泓流向逐渐偏南，接近北岸的沙洲与沙嘴之间的夹江淤积，沙洲并岸，形成了沙嘴的延伸。
如扶海洲并岸后，形成了凹入滨海三角洲平原的马蹄形海湾（即新川港前身）。
六朝时期北侧岸线大致在今泰兴、如皋以南至白蒲以东一线上，沙嘴前端推至如东（掘港），称廖（料）角嘴。
南通尚在大海之中。
岸外在今南通与海门间涨出东西长40公里，南北宽17.5公里的胡逗洲，唐末胡逗洲并岸，又形成今川腰港马蹄形海湾。
廖角嘴推展至今佘西附近。
唐时岸外又涨出东洲和布洲，后合为东布洲。
北宋前期相继并岸，廖角嘴延伸至吕四。
南宋时岸线大致在泰兴、狼山、刀刃山、江家镇一线。
今海门县东南部和启东县尚未成陆。
14、15世纪开始，长江主流移向北泓，海门县（今启东县北）境土地大片坍没。
元至正中—清康熙十一年（1672）海门县治三次向内陆迁徙。
最后除吕四一角外全部坍入江中，终于废夷东丿水泗P H台市阳州 30京感山市锡穴安市a节WE B县为乡，并入通州。
清雍正以后又开始沉积，形成海门群沙。
乾隆年间海门群沙靠岸，形成今海门县。
道光年间海门以东又出现启东群沙。
光绪年间启东群沙并岸，廖角嘴移至今寅阳附近。
今日北部三角洲面貌基本形成。
长江口北岸沙嘴的伸展，基本上是自西北向东南逐个合并沙洲而形成的。
历史时期江苏海岸的变迁堤州 阴 申冈大同.O些 5X灶东合短镇辽运Y 下川子开山岛历代海岸线 5i 莎&r0^*<\敌北洋*. ii 石科时ft <—*■汉慢™™II束氓UK*4清羽Klifi31^渍Jtw ―一、1強9年«ftu<西国建掘越“\%-,3■-三凭瓠潮y P \飞兴址PW暉怕成 iMi南通 的 白蒲b。
长江口盐度的季节性变动
长江口盐度的季节性变动长江口是中国最重要的河口之一，也是世界上最大的河口之一，其盐度的季节性变动备受关注。
长江口盐度的季节性变动受多种因素影响，包括江水径流量、潮汐运动、季节变化等。
本文将从这些方面展开讨论，探究长江口盐度的季节性变动规律。
长江是中国第一大河，流经多个省市，最终注入东海。
长江水量充沛，携带大量泥沙和营养物质，对长江口盐度起到重要影响。
每年雨季，长江水量增加，携带的泥沙和营养物质也增多，导致长江口盐度下降。
而在旱季，长江水量减少，盐度相应上升。
这种季节性的水量变化是长江口盐度季节性变动的重要原因之一。
除了水量的季节性变化外，长江口盐度还受潮汐运动的影响。
长江口处于潮汐作用下，每天会发生两次高潮和两次低潮。
潮汐运动会影响长江口水体的混合和交换，进而影响盐度的分布。
在涨潮时，海水会顺长江口向上游推进，盐度相对增加；而在落潮时，长江水会向下游流动，盐度相对减少。
这种潮汐运动对长江口盐度的季节性变动也有一定影响。
此外，长江口盐度的季节性变动还受季节变化的影响。
夏季气温高，蒸发增加，降水增多，长江水量增加，盐度下降；而冬季气温低，蒸发减少，降水减少，长江水量减少，盐度上升。
这种季节性变化也会导致长江口盐度的季节性变动。
综上所述，长江口盐度的季节性变动受多种因素影响，包括长江水量的季节性变化、潮汐运动和季节变化等。
了解长江口盐度的季节性变动规律对于保护长江口生态环境、合理利用水资源具有重要意义。
希望未来能有更多的研究关注长江口盐度的季节性变动，为长江口地区的可持续发展提供科学依据。
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化一、引言长江口是我国重要的河口区域之一，也是世界上最大的河口之一。
长江口潮滩是长江河口入海前形成的泥沙富集区，其水动力过程、泥沙输移与冲淤变化对河口地区的生态环境和人类活动有着重要影响。
本文旨在探究长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移机制与冲淤变化规律。
二、长江口潮滩的水动力过程长江口潮滩区域水动力过程主要受长江入海口水动力条件和潮汐作用影响。
长江入海口水动力条件直接影响着潮滩水动力过程的形成和发展。
长江水势的强弱、潮汐的幅度与周期等因素，决定了潮滩区域的水动力过程。
长江入海口水势的强弱对潮滩水动力过程具有重要影响。
在长江入海口，由于江水和海水相互作用，形成了一股定向的排泄流。
入海口的水势强度主要由长江入海流量、堤防水位等参数决定。
水势强度大时，排泄流速度快，可带动泥沙向海洋输移，促进潮滩的冲淤过程。
水势弱时，则泥沙沉积于潮滩区域，导致潮滩发生淤积。
潮滩区域的潮汐作用也对水动力过程产生影响。
潮汐作用主要体现在潮滩区域的潮汐波动过程中。
潮滩地区处在潮汐影响最为显著的沙坪嘴潮滩和梅洲潮滩之间，潮汐波动频繁。
潮滩区域潮汐波动产生的涌浪和涨潮漩涡，影响了水流的速度和方向，导致泥沙的输移与冲淤。
三、长江口潮滩的泥沙输移机制长江口潮滩的泥沙输移主要受水流能力和沉积能力的相互作用影响。
水流能力是指水流对泥沙运动的推动能力，沉积能力是指泥沙在水流的作用下沉积和积聚的能力。
水流能力主要受水势和潮汐作用影响。
长江入海口的水势与潮汐波动的变化会引起泥沙运动的差异。
水势强劲时，水流的能力增大，可将泥沙向外输移；水势较弱时，泥沙沉积于潮滩区域。
潮汐作用则通过潮汐波浪和漩涡的形成，增大了水流对泥沙的推动力，促进了泥沙的输移。
沉积能力主要受泥沙颗粒特性和水流动力学效应影响。
泥沙的颗粒大小和密度决定了其沉积能力。
较细小的泥沙颗粒可以在水流中悬浮，沉积能力较弱；粗大的泥沙颗粒则更容易沉积于潮滩区域。
长江口潮流量影响因子分析及设计潮流
长江口潮流量影响因子分析及设计潮流汇报人：2023-12-14•长江口潮流量概述•长江口潮流量影响因子分析•长江口潮流量观测与模拟目录•长江口潮流能发电技术及优化设计•长江口潮流量对航道整治的影响及应对措施01长江口潮流量概述长江口潮流量是由潮汐作用引起的，受到地球自转和月球引力的影响。
潮汐现象潮流作用潮汐规律潮流作用是潮流量产生的主要原因，它是由地球自转和月球引力共同作用产生的。
潮汐规律是指潮汐现象的周期性变化，包括高潮和低潮的交替出现。
030201长江口潮流量现象长江口的地理位置对其潮流量产生影响，包括河口形状、河口宽度、河口深度等因素。
地理位置气候条件如风、雨、雪等对潮流量产生影响，特别是在极端气候条件下，潮流量可能会发生变化。
气候条件海洋环境如海流、海浪、海温等对潮流量产生影响，这些因素可能会改变潮流的方向和速度。
海洋环境潮流量影响因素潮流量对生态平衡产生影响，如潮汐作用可以促进水体流动和物质循环，有利于水生生态系统的平衡。
生态平衡潮流量对生物多样性产生影响，如潮间带是许多水生生物的栖息地，潮流量的大小和规律会影响这些生物的生存和繁衍。
生物多样性潮流量对海岸防护产生影响，如高潮和低潮的交替出现会对海岸线造成侵蚀和沉积，从而影响海岸防护工程的稳定性和安全性。
海岸防护潮流量对生态环境的影响02长江口潮流量影响因子分析气候变化因子气温变化气温升高可能导致海平面上升，进而影响潮流量。
降水变化降水量的变化会影响河口的水位和流量，从而影响潮流量。
风速和风向变化风速和风向的变化会影响潮汐的传播和反射，进而影响潮流量。
海岸线形状海岸线的形状和弯曲程度会影响潮汐的传播和反射，进而影响潮流量。
河口形态河口的形态、宽度、深度等因素都会影响潮流量的变化。
河流水量河口的水量大小直接影响潮流量的变化。
水文地理因子水利工程的建设和运行会影响河口的流量和潮汐的变化，从而影响潮流量。
水利工程港口的建设和运营会影响河口的潮流和泥沙运动，从而影响潮流量。
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研究区域：
长江口及毗邻碧海行动计划的范围包括海 域和陆域两部分, 其中陆域包括江苏、浙江 两省所属沿海沿江14 个地市及上海市全市。 江苏省有苏州市、无锡市、泰州市、南通 市、镇江市、常州市、扬州市和南京市; 浙 江省有台州市、舟山市、宁波市、绍兴市、 杭州市、嘉兴市; 陆域面积共计10.36万 km2。海域包括三省市近岸海域, 即长江口、 杭州湾及毗邻海域, 范围为32o00`~ 29o30` N,123o E以西海域, 面积约3.8万km2。生 态模型研究区域包含长江口、杭州湾大范 围水体, 地形见右图：
长江口生态系统动力学模型概述
Y14物理海洋 陈天华 S14070700023
主要内容
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状
3
模型应用举例
4
展望
研究背景及意义
长江口是我国第一大河口,世界第三大河口,自然条件优越,生物品种多样, 但随着长江三角洲经济的发展和人类对海洋资源的开发利用,长江口面临 着严峻挑战:由于入海泥沙减少,近年来,尽管长江口潮间带滩地保持着较 高的淤涨趋势,但水下三角洲堆积速率已明显趋缓,专家初步研究表明,近 20年长江口水下三角洲已出现大范围的侵蚀;长江虽携带着大量的营养 物质,但同时伴有大量的污染物质下泄，多年的环境污染、过度捕捞、高 度围垦以及各种海岸工程的建设,使长江口生态环境己失去平衡,湿地面 积减少,河口生态系统也全面衰退;海平面的逐年上升也会威胁到海堤的 安全,盐水入侵对沿海居民的生活影响逐渐加剧。 2002年国家海洋局发布实施了《全国海洋功能区划》,对长江口—杭州 湾海域功能进行了规划,提出将环境治理,经济发展和生态保护等因素共 同考虑,这对于维护健康长江具有重要意义,也关系到我国构建和谐社会 和经济社会可持续发展。而综合开发、整治长江口和利用丰富的自然资 源,要求充分了解长江口的水动力环境特征以提供智力支持。
陈祖军,韦鹤平,陈美发(2004)在前人对河口水域三维水动力研究的基础上,建 立了长江口水域三维非线性斜压浅海与陆架模式,并首次应用到长江口水域尾 水排放水动力数值模拟研究中。考虑到实际河口形状和海底地形,采用平面和 垂向三维坐标变换,在空间完全交错的网格系统上离散化控制方程组,并引入 ADI计算方法数值求解。数值模拟结果基本上反演了长江口水域的三维水动 力状况。马钢峰,刘曙光,戚定满(2006)利用CEMO模式建立了一个长江口水动 力盐度三维数值模型。当水底地形变化比较剧烈时,原CEMO模式中水平扩散 项的计算就可能产生虚假的流场和物质输运,所以文中首先对CEMO模式物质 输运方程的水平扩散项计算方法进行改进,采用返回z坐标系计算,离散变量利 用a层二次Lagrange插值得到。对于改进方法,采用Hunag&Spualding提出的 数值试验进行验证,证明此方法大大地提高了水平扩散项的计算精度。改进模 型采用长江口实测水文资料进行滤定验证,计算和分析了南北槽垂向盐度分布 和盐水通量过程,结果表明模型能较好反映测点盐度变化过程,也能较好地模 拟出垂向表底层盐度差异。
• 国内在海洋数值模型上与国际的差距较明显, 缺少自己研制的在国际上有影响力的数值模 型,多使用国外的开放模式,但在实际问题中 给出原因和改进的不多,虽有很多学者也在致 力于开发自己的模型,但公开较少。
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状 模型应用举例
3
4
展望
长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究
研究区域地形示意
长江口及毗邻海域二维水质模型：
选用MIKE21建立长江口及毗邻海域二维水质模型。 基本方程为对流扩散方程:
模型范围和网格划分： 模型范围包含长江口、杭州湾大范围水体。 长江上游边界取在江苏江阴, 海域东边界为 东经123o, 南边界在北纬29o30’, 北边界在江 苏吕四港以北北纬32o15’。计算范围的网格 点共有( 170 x 198 ) 个, 网格长度1.5km x 1.5 km。
国外
国外的海洋模型的发展已成一定规模,模型复杂多样,且研究对象各有侧 重,如: ROMS(Regional ocean Model System),SEOM(spectral Element Ocean Model),TOMS(Terrain following ocean Modeling System),ACOM(Australian Community ocean Mdoel),ECOMsi:Estuarine,Coastal and ocean Model(semi-implicit),ELCIRC(EulerianLagrangian CIRCulation),FVCOM(Finite Volume Community ocean Model),GOTM(General Ocean Turbulence Model),MITgcm(MIT General Circulation Model),POM(Princeton Ocean Mdoel)等等。
模拟指标： 第1类指标为富营养化控制指标, 包括溶解性无机氮( DIN ) 和溶解 性无机磷( DIP )。第2类指标为有 机物污染指标, 为高锰酸盐 ( CODMn ) 和氨氮( NH3-N )。
模型输入条件
1、气象水文输入条件 长江口流场、盐度场、温度场和泥沙场直接采用华东师范大学河口海岸国家重点实 验室水动力模型的模拟结果。风速、风向、气温、太阳辐射等外部输入资料同水动力 模型。 2、污染物负荷 模型概化的长江口及毗邻海域的河流入海口及直排源共计33 个。CODMn、TN、TP、 氨氮、无机氮的入海总量分别为224.5、137.6、8.2、19.4、104.0 kt。 调查区2005 年入海污染物中, CODMn 、TN、TP、氨氮、无机氮的入海总量分别为 226.9、130.1、8、16、98kt。 3、初始浓度场取值 最初计算时,CODMn、氨氮、无机氮、磷酸盐分别取0.5mg/L、0.15 mg/L、0.25mg/L、 0.05mg/L。为消除初始浓度场影响, 率定和验证模拟计算的初始时刻比丰水期水质监测 时段提前1a, 模拟时段为2004年6 月~ 2006 年6 月。水质模型计算稳定( 模拟时段超过 约1a ) 后, 取计算稳定后的水质浓度场作为初始浓度场。 4、时间步长的选取 为保持模型计算稳定并尽量节省计算时间, 经反复调试, 时间步长取300s。 5、水质模型边界 上游流入边界取同步实测浓度过程线。外海水质边界取不同水期的实测结果。
模拟结果图
长江口及毗邻海域三维生态动力学模型
大气复氧 reaeration 浮游植物
植物吸收 oxygen release
光合作用产氧
对流扩散
对流扩散
营养盐
碎屑
矿化作用: oxygen demand
ELCIRC模型(Eulerian-Lagrangian ClRCulation):是美国俄勒冈州Oregon Health & Science University的OGI School of Science&Engineering研究人员,基于对哥 伦比亚河的研究开发的哥伦比亚环流模型CORIE的一部分,可以单独用于模拟计 算。ELCIRC采用了基于水平向无结构网格、垂向z坐标体系下,半隐格式的欧拉拉格朗日有限体积/有限差分方法来解浅水方程。算法上考虑了多种紊流闭合模 式,也包括了潮汐势,大气压梯度项及水气交换,可以模拟多种物理过程。模型已进 行基准测试,并应用到哥伦比亚河的物理过程的模拟,国际上陆续有学者在其相应 研究领域运用了此模型,国内还较少。垂向σ 坐标体系的版本已实现但尚未公开 发布。 UnTRIM模型(Unstrustured grid TRIM model):是意大利Trento university的 Vincenzo Casulli教授为首开发的模型,利用半隐格式的有限差分/有限体积法解三 维浅水方程以及三维输运方程(热盐,溶解物及悬沙)。模型基于非结构正交网格计 算,采用雷诺平均的N-S方程,可考虑包括源汇,风应力,与大气和底部的热交换等多 种因素,可计算潮流,盐度,温度及悬沙浓度。ELCIRC模型即是参考UnTRIM而来。
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状 模型应用举例
3
4
展望
国内
对于河口的数值模型研究,部分学者使用国外模型如Delft3D,MIKE,ECOM等,部分学者也着力发展自己的模型,如:刘桦等(2000)建 立了计算河口密度分层效应的三维潮流、盐度数学模型,垂直方向为R坐 标系,水平方向为直角笛卡儿坐标系,模态分离后外模态用改进的ADI法求 解;为了合理确定垂直涡粘性和涡扩散系数,应用了与PMO类似的非均质 流体的两方程紊流模式。该模型首次复演了完整的长江口三维潮流场,并 对三维盐度场进行了初步模拟。同时,回顾了近年来国内外河口与海岸三 维水动力学数学模型研究的新进展,着重讨论了三维水动力学数学模型研 究中的若干基本问题。对河口三维潮流和密度流问题而言,其基本方程已 经基本解决,但是在风暴侵袭期间,多种尺度的动力因素同时存在,建立其 合理的流动模型是一项重要的基础性工作;尽管己有一些成功的河口三维 流动数学模型,但是寻求基于并行计算技术的数值模拟系统将是值得努力 的方向。此外,河口大规模动边界和漫滩水流的模拟仍有待作进一步研究。
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• 针对于河口区的模拟,目前国际上使用较广泛的河口海洋数值模型有: • POM模型(Princeton ocean Model):即美国的普林斯顿海洋模型,20世纪 70年代由Blumberg&Mellor发展起来,并在许多学者的共同努力下不断完 善,可被应用于河口、沿岸区域和大洋。它是一个垂向采用。坐标的三 维斜压陆架浅海模式,基于静力和Boussinesq近似的原始方程组之上的 海洋模型,包含一个2.5阶紊流闭合子模型,能给出随流速变化的紊动系数 。POM模型的主要特点是:垂直方向采用σ 坐标,因而可以方便地引入大 陆架地形;在确定垂向紊流钻性和扩散系数时,采用2.5阶紊流动能(TKE) 闭合方法,因而垂直差分为隐式,消除时间对垂直坐标的限制,可使海洋上 、下边界层的分辨率提高而保持计算稳定;在海面无刚盖近似;为了节省 计算时间和增加模式的计算稳定性,POM将海流的正压模和斜压模分离, 采用不同的时间步长,外模为二维,时间步长较短,内模为三维,时间步长较 长。在水平方向,POM采用Arakawa C 型交错网格系统。在垂直方向,紊 流能量方程、垂直扩散交换系数和垂直速度w与温度、盐度和海流场交 错设置。水平坐标系统可选择,既可为曲线正交坐标,也可为经纬度坐标 。