舟山海域水文观测分析及其变化过程模拟—报告PPT
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海洋监测技术ppt课件
29
2）海水水质的生物学评价法 （1）生物群指标。将整个水生生物群落作为反映水体水质状况
的指标，水质分类与生物群指标内容为：强污类、强中污类、 中污类、轻污类。 （2）优势种指标。是以优势种的发现来判断水质污染状况的。 （3）生物化学指标。从水中污染物对水生生物的组织、器官和 细胞与非细胞制剂的反应，来判断水质的好坏。 （4）生物指数。水质生物指数法是采用指数形式表示其中物种 类数和多度等参数，得以定量化评价水生生物群落结构。
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• 水质监测项目与分析方法 水质监测项目包括pH值、无机物和有机物等。
主要分析项目和分析方法见表2.1。
• 海洋沉积物监测项目及分析技术方法 海洋沉积物监测项目及分析方法见表2.2所示。
7
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
意义的定量数值。评价标准的选用多为各参数的环境标准，无 标准的可采用其基准或背景值。
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（3）确定评价参数生物权系数：各评价参数对海洋环境质量 的影响，对生物和人体健康的危害并不等同，不同的评价参数 可赋予不同的权系数。确定权系数的计算方法有特尔非法、模 糊数学法和序列综合法。
（4）环境质量评价数学模式的建立：根据单元污染状况，运 用适当的计算方法，建立完善的、科学的反映环境质量状况的 数学模式。
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C C0 超标倍数= C0
式中：C:超波监测数值；
超标数据个数 100% 超标率= 总监测数据个数
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（4）统计表。
（5）统计图。曲线图、直方图等方式表示时空的变 化。如监测区域环境质量状况直方图、环境质量 随时间变化曲线图、沉积物中污染物含量垂直分 布图等。
2.4.3 监测资料的分析
（1）资料分析以海洋监测数据为依据，同时引用翔
实可靠的环境管理统计数据和社会调查资料进行
2.4.1 海洋环境监测数据的统计特征 监测数据的统计特征有：数据中心趋向、变异性、 分布形状、季节性和序列相关等。
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表2.7 数据的统计特征
数据特征 中心趋向 分散程度 分布形状 方 法 备 注
样本平均、中位数、正态分布用样本平均，对数正态分布 算数平均、方块图 用样本算术平均，其他用样本中位数 样品标准偏差范围 估计数据组分布的离散程度 四分位数间距 最大值和最小值的区间为样本统计量 方块图 直方图 可解决位置和分散问题 是表达分布形状的直观方式
季节（或某时 可进行各种检验， 季节性是一种有规律、可预测的环境 间内）变异 以时间序列作图 变化参数，是海水数据分析考虑的重 要参数 序列相关 样本之间存在相关 找出某些规律
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2.4.2 监测数据的表示方法
（1）平均值包括算术平均值和几何平均值。 （2）对数量的均值表示法 （3）超标倍数和超标率。超标是指监测值劣与海水水质 标准而言（或其他质量标准）。超标倍数指监测值超出 标准值的倍数。因海水水质标准分4个级别，应注明超 第几级标准。
浙江舟山附近海域潮流特征分析
SW9
30 36 29.2
122 33 06.0
−25.2
型。但比值 WM4/WM2 又都大于 0.04，介于 0.04～0.77 之间。尤其
在码头区域及回旋区 （SW1～SW4 垂线） 和 SW6 垂线，高到
0.13～0.77，表明浅海分潮流具有很大的比重，故该海域的潮流
严格上应属于非正规半日浅海潮。
头
落潮 1.13 126 1.10 122 1.32 170 1.53 168 1.49 158 1.39 158
建 设
SW2 涨潮 1.49
7
1.42
1
1.13
1
0.85
5
0.69 316 0.45 271
区
落潮 1.62 149 1.66 149 1.53 159 1.56 159 1.42 173 1.32 191
摘 要：本文针对浙江舟山马迹山附近海域的潮流观测数据进行分析比较。临港水域的实测最大涨潮流速皆自东南向西北逐
渐增强，港区周边海域则从近岸向外缘逐渐增强，各垂线落潮流的实测最大流速均大于涨潮流。最大涨潮流速总体表现为自上而 下逐层减弱、至底层最小的分布特征。临港水域最大落潮流速因受马迹山西南端突出状岬角微地形影响，垂向分布较为复杂，且 形成了一定程度的回流或涡旋。海域外缘处涨潮流历时长于落潮流历时；临港水域则为落潮流历时长于涨潮流历时；近岸处垂线
舟山海域风、潮与浪高的关系研究
舟山海域风、潮与浪高的关系研究
摘要：本文利用58573舟山浮标站和K9613海礁浮标站2016年1月—2017年
12月的有效波高观测资料，着重针对波高与潮汐、波高与风之间的关系进行分析，以期能够为提高海浪预报准确率提供一定的参考。
关键词：舟山；海域风；潮汐；波高
海洋灾害，是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上或海岸发生的灾害。海洋灾害主要有灾害性海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮，其中海浪灾害是
我国发生最频繁的海洋灾害。1968年至2008年，我国巨浪灾害共出现70次，沉船52063艘、死亡（含失踪）13475人，造成直接经济损失233.5亿元。就舟山
海域和渔场而言，仅2014年就有6艘渔（货）船因灾害性海浪而沉没。因此，
提高海浪预报的准确率对保障广大渔民的生命、财产安全有着十分重要的现实意义。
1.资料处理：
本文所使用的资料为：
（1）舟山南部海域代表站：58573舟山浮标站（29°45′，122°45′）相对应时
刻的有效波高观测数据，资料时段位2016年1月～2017年12月，时间分辨率为
1h。
（2）舟山北部海域代表站：K9613海礁浮标站（30°43′，123°8′）相对应时刻
的有效波高观测数据，资料时段位2016年1月～2017年12月，时间分辨率为
1h。
选取出有效波高大于1.25米（中浪）的数据，舟山浮标站共得有效数据43554个；海礁浮标站共得有效数据11156个。由于浮标站维护困难，资料连续
性不好。
相同风向产生中浪以上浪高的频率有明显不同。统计南北两个代表站各个风
向出现中浪及以上的频率，得出：北风频率最高，西北风次之，再次是东北风，
舟山岛域围垦对邻近水道泥沙运动和海床演变影响分析
水道港口
Journal of Waterway and Harbor
第36卷第2期
2015年4月
Vol.36
No.2
Apr.2015
舟山岛域围垦对邻近水道泥沙运动和海床演变影响分析
季有俊，刘杜娟，黄潘阳，黄承力
（国家海洋局第二海洋研究所工程海洋学重点实验室，杭州310012）
摘
要：舟山海域岛域围垦与一般近岸滩涂围垦不尽相同，具有地理位置和水动力环境的特殊性。采用
舟山钓梁围垦区附近海域不同时期的水下地形资料，并结合邻近螺门渔港水道围垦前后2个时期的水文泥沙调查资料，对岛域围垦环境下水道附近海域泥沙动力和海床冲淤变化特征进行了分析。结果表明，岛域围垦后螺门渔港水道潮汐变化并不显著，但是潮流流速大幅度减少，潮流挟沙能力随之减弱，净输沙量减少了90.1%，且净输沙方向由落潮方向变成涨潮方向。泥沙动力条件的改变促使水道及附近海域海床冲淤环境发生根本性变化，由围垦前槽冲滩淤演变为围垦后大幅度淤积，水道最大淤积厚度可达26m 。根据分析认为，围垦工程改变了水道悬沙的输移沉降模式，围垦前大量的泥沙以过境形式输移，而围垦后悬沙进出因围垦而形成的岙湾将以沉降为主。关键词：岛域围垦；泥沙动力；海床演变；峡道效应；舟山海域
中图分类号：TV 142；O 242.1
文献标识码：A
文章编号：1005-8443（2015）02-0112-09
围垦工程已成为沿海地区开发土地资源和促进经济发展的重要手段，其开发利用在中国已经有一千多年的历史［1］。长期以来，在港湾开发、河口整治等实践任务的驱动下，不同学科的学者就围垦工程实施对海岸环境的影响开展了大量的工作，其中，围垦工程对周边海域的水沙环境的影响分析显得尤为重要，因此，对工程建设引起的水动力及冲淤变化进行动力学分析是海岸演变预测与控制的必要手段，也是一个关系到科学利用海洋和保护海洋的重要问题。现今国内外围垦工程大多发生在河口、港湾、平直海岸附近，针对这些区域进行的围垦工程对周边海域水沙环境影响的相关研究已有很多［2-7］。岛域围垦会明显改变岛屿附近的水沙环境和底质类型，并给滩涂养殖和原有港口航道带来不同程度的负面影响，因此，对其进行相关研究分析显得非常重要［8-10］。
舟山近岸海域水质分析与评价【开题报告】
开题报告
环境科学
舟山近岸海域水质分析与评价
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
舟山市，位于中国大陆海岸线的中部，地处我国东南沿海，长江口南侧，杭州湾外缘的东海洋面上，地理位置介于北纬29°32'～31°04'，东经121°30'～123°25'，素有“东海鱼仓”和“中国渔都”之美誉，舟山渔场是我国最大的渔场。目前，全市初步形成了以海洋渔业、港口海运、海洋旅游、临港工业为支柱、具有鲜明海洋特色产业和现代化港口旅游城市的框架。全市区域总面积为2.22万平方公里，其中陆域面积0.14万平方公里，海域面积2.08万平方公里，岛屿1390个，海岸线2448公里，约占全国的十分之一，是全国唯一的群岛型地级市。舟山岛及其附近海域是多种经济鱼类、虾类及其幼体的栖息和索饵场所，是发展水产养殖的重要场所，也是人类经济开发活动的重要区域。
我国海域海水环境质量20世纪90年代以来，我国海洋环境污染一直比较严重。其中，我国近海水质劣于一类海水水质标准的面积，从1992年的10万平方公里，上升到1999年的最高值20.2万平方公里，平均每年以14.6%的速度增长。1999年以后，我国的海洋环保工作初显成效，总体污染状况得到改善，污染加重的势头得到遏制，全海域未达到清洁海域水质标准的面积由1999年的20.2万平方公里，逐年下降到2004年的16.9万平方公里，减少了16.3%，环境污染状况得到了初步的改善。对于渤海、黄海、东海、南海四海区的2001—2004年海水环境污染状况研究表明：在渤海、黄海、东海和南海四个海区中，渤海和东海海水污染程度较重。
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2015年度成果汇报
舟山海域水文观测分析及其变化过程模拟
Zhoushan adjacent sea area hydrological observation analysis and simulation 汇报人： 指导老师：
长江口近海作为典型的河口—近岸海洋系统，与人类生活密切相关， 具有极高的研究价值。近年来，长江口近海赤潮频发，低氧现象不断恶化， 这些现象发生的核心区域正好受长江入海径流、沿岸流、台湾暖流交叉影
计算网格
网格信息：
33042个三角计算单元 17329个计算节点 107个开边界节点
模式初始场及强迫：
初始水位和初始速度场均为0
8大分潮边界水位驱动
考虑长江（38580 m3/s）、 钱塘江（1468 m3/s）径流 海表面风场： NCEP 6小时再分析资料
模拟时间：
多的经济、政治、军事等方面需求。可见，在长江口邻近海域进行实际观 测与数值模拟研究对于人们更加全面地认识该海域的各物理要素以及正确
地利用与保护海洋资源具有重要的指导意义。
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
目录
CONTENTS
02 03
04
数值模拟
15
02
数值模拟
Numerical Simulation
2.2
潮流模拟结果
特征简述：
四大分潮均以顺指针（红色） 旋转为主，且半日潮占主导地位。 PART ONE 半日分潮的潮流椭圆长轴方向主 要为西北-东南，全日分潮的潮 流椭圆长轴方向在31°N以南， 主要为西南-东北，在31°N以北， 主要为南北方向。 在近岸处，受岸线及地形影 响，四大分潮都主要表现为往复 潮流的性质。在开阔海域，则主 要表现为旋转潮流的性质，并且， 半日分潮的旋转性要大于全日分 潮。
水
表 层 中
中
层 层量
北 东 北
分
K1 S2
4.92 30.32 5 302 10.25 7 8.82 69 4 1.56 57
1.03 -0.21 潮流调和常数 0.69 46 256 2.93 58 2.52 65 37 0.04230 0.02 20 302 -0.29 25 111 -0.29 16 276 -0.02
5
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.1
大面站数据（CTD数据）分析
盐度水平分布特征：
明显观察到水体盐度在近 岸河口附近与外海有着较大的 差异（范围：10-35），尤其 在表层附近，甚至出现了较为 明显的羽状盐度锋面，其位置 在经度122.5°E左右，对于深 度在2m的盐度水平分布图（左 上），同样可以发现“舌”状 分布，在长江口的“淡水舌”， 应该便是长江冲淡水，而长江 冲淡水的夏季典型路径转向情 况由于站点设置有限，并未体 现出来，较为可惜，在杭州湾 长江径流入海后，夏季（洪季），径流出口门后 的“淡水舌”不仅由钱塘江径 首先向东南方向运动，随后约在122°10’E — 流引起，同样后面会有进一步 122°30’E 之间，很快转向东北济州岛方向。 解释。 （毛汉礼,甘子均,蓝淑芳）
东
层
140
140
71
MS4
6.78
2.09
0.31
12
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
目录
CONTENTS
02
数值模拟
Numerical Simulation
2.0 模式配置简介 模式结果与实测对比 03 2.1 Model result Comparison with Observation 潮汐模拟结果
8
01 1.1
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
大面站数据（CTD数据）分析
1.1.1 大面站温盐水平分布
PART THREE
看完了关于如何做科
1.1.2 大面站温盐垂直断面分布
1.2
连续站数据（ADCP数据）分析
学研究的几本书，只
是觉得像喝了几碗鸡 汤，然并卵罢了
Numerical Simulation
模式结果与实测对比
Model result Comparison with Observation
结论与展望
Conclusion and Prospects
01 1.1
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
大面站数据（CTD数据）分析
1.1.1 大面站温盐水平分布
PART THREE
看完了关于如何做科
1.1.2 大面站温盐垂直断面分布
1.2
连续站数据（ADCP数据）分析
学研究的几本书，只
是觉得像喝了几碗鸡 汤，然并卵罢了
1.2.1 A_3连续站ADCP数据 1.2.2 A_3站流速数据处理
1.2.3 A_3站周日海流准调和分析
4
表层
中层
底层
11
01
水文观测资料分析 水 分 层 潮
O1
Hydrological observation analysis
潮流椭圆要素
最小流速w （cm/s）
2.39
1.2
连续站数据（ ADCP数据）分析 潮流性质
最大流速W （cm/s）
5.18
椭圆率 k
-0.46
1.2.3 A_3站周日海流准调和分析
前言
PREFACE
响，温盐结构独特。另外，研究海域内的舟山渔场更是我国最大的鱼类聚
集与捕捞区，已有的研究表明，海区的温、盐与环流场的分布在很大程度
上与渔场的分布、渔汛期的确定有着直接的关系。鉴于当前海洋调查数据 的时间和空间的局限性，仅仅对现有的观测数据进行分析无法对整个海区
各物理因素长期演变规律有较客观与全面的认识，更无法满足人们日益增
1.2.1 A_3连续站ADCP数据 1.2.2 A_3站流速数据处理
1.2.3 A_3站周日海流准调和分析
9
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.2
连续站数据（ADCP数据）分析
1.2.1 A_3连续站ADCP数据
数据主要要素：
流向、流速、 流速东西分量、南北分量
10
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.2
连续站数据（ADCP数据ຫໍສະໝຸດ Baidu分析
1.2.2 A_3站流速数据处理
数据处理过程：
1.分层（各站因水深而异）： 表层4-7m，中层12-15m，底层20-23m 2.每层垂向平均，将二维变为一维时间 序列； 3.滤波平滑去噪声； 4.逐时平均，使每个时刻对应一个流速。 5.其他站位也做同样数据处理，得到表 、中、底层海流每小时平均量值；
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.1
大面站数据（CTD数据）分析
温度水平分布特征：
在整个长江口附近海域， 夏季水体温度在 20-25 ℃左右， PART ONE 在近岸河口附近，由于水深较 小，因此水体温度较外海偏高。 对于深度在2m的温度水平 分布图（左上），还可以发现 在长江口与杭州湾湾口南部有 较为明显的“舌”状的分布， 一部分原因和长江和钱塘江的 径流有关，径流将内陆温度更 高的水体带到了河口及湾口， 但也有一部分与潮致余流相关， 后面数值模拟将重现该海域的 余流分布状况，这将进一步解 释该“暖舌”的分布状态。
04
潮流模拟结果 2.2 结论与展望
Conclusion and Prospects
2.3
余流模拟结果
02
数值模拟
Numerical Simulation
2.0
模式配置简介
FVCOM模式配置
计算区域范围：
经度：120.315°E - 124.133°E 纬度： 28.458°N - 32.999°N
2015年6月1日-8月31日
14
02
数值模拟
Numerical Simulation
2.1
潮汐模拟结果
特征简述：
整个研究海域主要受东海前 进潮波和黄海旋转潮波影响： 半日分潮M2、S2主要受东海 前进潮波影响，潮波自研究海域 东南部传入，按逆时针方向传播 到岸界； 全日分潮K1、O1主要受黄海 旋转潮波的影响，这是因为在 34°N附近存在K1、O1全日分潮 的无潮点，在无潮点区域，同潮 时线以无潮点为中心呈逆时针旋 转，等振幅线以无潮点为中心向 四周逐渐增大，均与图中相符。
4
11
246
10 0 13 0.11 -2 6 -5
5 94 33 9 154268 3 154 11 5 149216 5 149
底 层
2.48 83 0.06 53 -0.02 2 K1 38 3 60 26 99 35.17 0.86222 底 北 1 M2 244 1 289 18 80.02 268 S 15.12 0.37 0.02 层 东 1 2 61 2 106 30 45 13 91 M4 7.88 2.43 0.31 注：H表示振幅，单位为 cm ；g表示迟角，单位为 °
6
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.1
大面站数据（CTD数据）分析
PART ONE
温度垂直断面 分布特征：
在整个长江口附近海域，夏季水体温度在20-25℃左右，长江口附近海域尤其在近岸水 域（123°E以西）没有明显的温跃层现象，但从断面A与断面B可以发现在偏外海的水域 （123°E以东）温跃层逐渐显露，但由于站位数量设置限制，具体的温跃层形态演变难以刻 画，较为可惜。
7
01
水文观测资料分析
Hydrological observation analysis
1.1
大面站数据（CTD数据）分析
PART ONE
盐度垂直断面 分布特征：
在断面A与断面C中，都可以发现较为明显的盐度锋面：断面A中的盐度锋面主要是由长 江冲淡水引起，其锋面垂直厚度可达10m左右，边界在122.5°E附近；断面C中的盐度锋面 垂直厚度为5m左右，锋面强度弱于断面A，主要是由长江与钱塘江的径流量差异引起的，长 江多年平均年径流量为8964亿立方米，钱塘江其值则为209.5亿立方米，而断面C锋面边界 也能达到122.5°E甚至更往东，这应与所在海域水交换混合能力相关，在后面有进一步解 释。
A_3站海流主要特征：
1.显著的周期性，周期为12小时左右， 该站附近海域由正规半日潮主导； 2.中上层海流垂直分布较为均一，说明 该站附近海域有较好的正压性； 3.底部可能存在泥沙胶状沉积，厚度在 5m左右，使该层结内海水滞留； 4.中上层海流流向以大约120°与300° 交替变化，说明呈现往复流性质， 且流速东分量大于北分量； 5.流向切换时（即转流过程），流速明 显变小，基本为0 。
4.3 3.3 13 200 0.7 6 1.5 347 10 4.4 222 3 7.1 325 5 1.5 170 6 3.0 25 0.2 1.0
59 148 94
0.11 余流
（cm/s）
M2 1.62 0.02 1.8 148 H O1 gO1 H70.51 gMS4 K1 gK1 H M2 gM2 H S2 gS2 H M4 gM4 HMS4 3 M 257 5 MS4 24 3 O1 12
最大流 发生时刻 τ（时） 2.9
最大流 方向 Θ（°） 149
表A_3站流速数据的处理，得到了表、中、底层的每小时平均观测海流数据，由于是周 0.18 K1 8.24 3.79 -0.46 5.6 149 经过 M2 73.64 7.28 -0.10 2.4 142 日观测，资料时间序列比较短，通过引入差比关系（在此次准调和分析中，将应用舟山海域的 层 差比关系 ：HK1/ HO1 =1.59 ，g31.67 ，gS2- gM2=46; =0.86， S 3.13 -0.10 3.8HMS4/ HM4 142 2 K1- gO1=45; H S2/ H M2=0.43 gMS4- gM4=46），可对上述海流观测资料进行潮流的准调和分析，获得每个站位每层的 O1，K1， M4 14.11 3.13 -0.22 0.2 113 M2，S2，M4，MS4等 44 个主要分潮和 MS 12.13 2个浅水分潮的调和常数和观测期间的余流值，并进行结果 2.69 -0.22 1.0 113 的回报，判断准调和分析是否准确，然后计算椭圆要素并绘制潮流椭圆。 O1 3.09 0.65 -0.21 1.4 59