近70年胶州湾水动力变化的数值模拟研究

近70年胶州湾水动力变化的数值模拟研究
陈金瑞;陈学恩
【摘要】A three dimensional tide and tidal current system was established using unstructured triangular grids for Jiaozhou Bay,based on a Finite-Volume Coastal Ocean Model (FVCOM). With five different sets of coastlines and water depths in different decades,we compared the hydrodynamic changes of Jiaozhou Bay including tidal prism,tide and tidal currents as well as water exchange rate. The model results show that the tidal prism decreases gradually with the reducing of the water area of Jiaozhou Bay. To be more specif-ic,the tidal prism in 2008 reduces by 31. 5% compared with that in 1935,which is about 3. 9×108m3. The patterns of velocity fields in different decades are similar,however the velocity decreases. The multi-vortex pattern of the Eulerian residual currents remains with small changes of their positions and sizes. The stron-gest Eulerian residual current normally appears near Tuandao. The general
trend of water exchange capaci-ty is decreasing. The averaged half-exchange time is 37. 0, 36. 7, 39. 2, 39. 7, 40. 8 d in 1935, 1966, 1986, 2000 and 2008,respectively%采用无结构三角形网格海洋模式FVCOM,基于胶州湾不
同年代的岸线和水深地形条件,建立胶州湾及其邻近海域各年代的三维潮汐潮流数
值模型,从数值模拟角度分析和比较胶州湾不同年代纳潮量、潮汐潮流、水交换率
等水动力参数的变化.结果表明:随着胶州湾水域总面积不断缩小,纳潮量在逐渐减小,2008年全湾的纳潮量相对于1935年减少了31.5％,约合3.9×108 m3；海湾
流场结构变化很小,流速呈减小趋势；胶州湾欧拉余流“团团转”的多涡结构基本
保持不变,最大值都发生在团岛附近；海湾的水交换能力趋弱,对整个胶州湾水体的
半交换时间进行海湾平均,不同年代5套岸线下海湾的水体半交换时间分别是
37.0d,36.7d,39.2d,39.7d和40.8 d.
【期刊名称】《海洋学报（中文版）》
【年(卷),期】2012(034)006
【总页数】12页(P30-41)
【关键词】胶州湾;岸线变化;潮汐潮流;纳潮量;水交换
【作者】陈金瑞;陈学恩
【作者单位】中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100;福建省海洋预报台,福
建福州350003;中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100
【正文语种】中文
【中图分类】P731.2
1 引言
随着我国经济的迅速发展，沿海城市均将目光转向海洋。

胶州湾位于山东半岛南部，是一个与黄海相通的半封闭海湾，是青岛市和山东经济发展的重要支撑。

随着人为因素的作用和自然演变，胶州湾的海洋环境发生巨大变化，主要包括：水域面积缩小、海岸线变迁、生物资源衰退、水体营养结构改变和环境质量下降等［1］。

国家海洋局北海分局提供的资料显示：胶州湾总海域面积已经从1928年的560
km2下降到2003年的362 km2，面积缩小了35%，水域面积平均每年减少约2.64 km2。

胶州湾面积的缩小必然导致纳潮量的减少、水动力强度的减弱、与黄
海水交换能力下降、海湾自净能力下降以及生态环境恶化等［2］。

由于胶州湾独特的地理位置和重要的战略地位，国内海洋学者通过现场观测、数值模拟和遥感数据分析等手段对其进行了大量研究，加大了对胶州湾海洋环境、岸线演变和地形变化等方面的了解，并由此得出：引起海岸线形态变化的主要因素有地壳的运动、全球海平面的变化、入海河流中泥沙的影响以及人为因素的破坏，其中人为因素（城市化进程、港口建设、围填海等）对胶州湾海岸线和区域面积变化的影响较大［3］。

在过去的70多年间，胶州湾岸线和地形发生了巨大变化。

然而，由于岸线和地形变化引起的胶州湾水动力变化的研究还相当缺乏。

本文基于三维水动力模型FVCOM（An Unstructured Grid，Finite－Volu me Coastal Ocean Model）建立胶州湾及其附近海域的潮汐潮流数值模型，研究不同年代（1935年、1966年、1986年、2000年和2008年）5套岸线地形下胶州湾水动力变化情况，包括对其纳潮量、潮汐、潮流场以及水交换率的研究。

2 水动力模型及基础配置
2.1 FVCOM 简介
海洋模式FVCOM（An Unstructured Grid，Finite－Vol u me Coastal Ocean Model）［4］在近海海湾数值模拟方面具有显著优势：非结构的三角形网格可以很好地拟合复杂岸线并对重点区域进行局部加密；有限体积方法能够保证整个研究区域和单元网格都能满足动量、能量和质量守恒；三维的干湿网格处理技术可更好地解决海湾滩涂面积大的变边界问题等。

2.2 模型配置和验证
本文的计算区域包括35.50°～36.50°N，120.00°～121.20°E（图1、图2），垂向分7个σ层，水深资料和岸线数据主要来自中华人民共和国海事局出版的海图数据和卫星遥感反演所得数据。

模型验证主要针对2008年的最新岸线地形情况。

图1 胶州湾模式的计算范围和计算网格
2.2.1 边界条件
本文主要进行诊断研究，不考虑温盐变化和大气对海洋的影响，温盐设为常数，分别为32和20℃。

模式采用零初始条件（t＝0时，U＝V＝η＝0），潮位和流速均设为0。

开边界的73个节点采用8个主要天文分潮（M2，S2，N 2，K 2，K 1，O1，P1，Q1）的调和常数后报出开边界水位，来驱动数值模式。

调和常数采用OTIS（OSU Tidal Inversion Soft ware）数据，并融合胶州湾近海的历史同潮图
数据；数值积分时间跨度为38 d，时间范围为2008年7月25日—8月31日。

2.2.2 模型验证
本文选取青岛五号码头和小麦岛验潮站2008年8月1日0时—30日23时的逐
时观测资料（见图3）来验证数值结果，水位对比曲线表明二者吻合较好。

五号码头和小麦岛两个站位的模拟值与观测值后报的潮位的平均绝对误差均在10%以内。

表1给出了两个潮位验证点的振幅和迟角对比，除了S2和K 1的迟角偏差较大外，M2，N 2，O1分潮模拟与实测结果吻合较好。

提取青岛近岸双站高频地波雷达在2008年1月0时至2008年8月30日23时
这段时间的表层流速观测资料，插值出1个点的周日连续流速作为潮流验证点
（见图2），结果绘制如图4，从图4可以看出潮流验证点的流向模拟和实测吻合，模拟流速略小于实测资料，变化趋势一致。

偏差主要源于资料对比的时段，流速检验所在的网格点与验证点之间的空间偏差，数值模拟未考虑风强迫等因素。

综上所述，通过对流速流向对比表明，本文所建立的胶州湾潮汐潮流模式是可信的，模拟结果能较好地体现胶州湾海域的潮汐潮流特征。

图2 胶州湾海域的水深（m）和水位潮流验证点分布
表1 观测与计算的调和常数对比表小麦岛五号码头分潮项目观测值计算值绝对
误差观测值计算值绝对误差M2 振幅／cm 118.9 117.94 0.96 131.78 129.59
2.19迟角／（°） 127.6 128.9 －1.3 13
3.1 133.0 0.1 S2 振幅／cm 37.55 45.14 －7.59 41.09 49.50 －8.41迟角／（°） 169.0 180.1 －11.1 176.8 185.0 －8.2
N2 振幅／cm 22.87 21.98 0.891 25.19 23.95 1.24迟角／（°） 102.3 99.1 3.2 108.0 103.8 4.2 K 1 振幅／cm 25.18 25.71 －0.53 26.60 26.16 0.44迟角／（°）352.1 7.0 －14.9 355.5 8.4 －12.9 O1 振幅／cm 19.61 20.22 －0.61 20.41 20.70 －0.29迟角／（°）293.4 294.7 －1.3 295.9 296.2 －0.3
关于研究区域2008年的高分辨率潮汐环流场已另文分析，下面主要针对近70年
来胶州湾岸线和水深变化带来的水动力变化进行分析。

3 5套不同年代下胶州湾水动力环境的变化
3.1 近70年胶州湾岸线变迁
由于自然演变和人类活动的影响，近70年来胶州湾海岸线发生巨大的变化（见图5），总体处于淤积缩小的状态，主要体现在以下两个方面：
胶州湾湾顶岸线变化最大是发生在1935—1986年之间，由于盐田养殖区的扩建
及湾顶较大规模的填海造陆工程，湾顶的岸线大幅度向湾内推进，红岛原为胶州湾内一个独立的岛屿，至1966年已变为陆连岛。

1986—2008年期间该区域岸线变化不大，总体上趋于平直。

图4 潮流验证点与模拟结果的比较
胶州湾湾口附近变化比较明显的是1966—1986年，在这期间，黄岛由一个孤立
的岛屿变成了陆连岛。

1986年之后大规模的人工填海，使得该区域的岸线逐步向湾内推进。

3.2 海湾纳潮量变化
海湾的纳潮量大小是表征半封闭海湾生命力的重要指标，其变化直接影响到海湾的潮流特性，影响湾口输沙量、污染物的迁移扩散、与外海的水交换能力和海湾的环
境容量等［5］。

前人曾利用卫星遥感数据［5—7］和湾口 ADCP 断面观测数据［8—10］等对胶州湾各个时期的纳潮量进行计算，杨世伦等［5］总结了前人的
计算数据，同时根据自己的分析给出了胶州湾的纳潮量。

本文主要通过数值模拟计算一个涨潮或落潮周期内通过特定断面的水体通量来计算某个区域的纳潮量，计算公式［6］如下：
图5 5个不同年代下胶州湾的岸线变迁
式中，为断面上的网格数；u，v分别为某一网格某一时刻的东西向和南北向流速；h为对应时刻网格的水深；l u，l v分别为网格的东西向和南北向宽度；Qu和Q v 分别是单位时间内通过该断面的东西和南北向水通量；t 1和t 2分别是涨潮或落
潮的开始和结束时刻；Q即为一个涨潮或落潮周期内通过该断面的水体通量。

为了较细致地分析5个不同年代胶州湾纳潮量的变化，根据胶州湾的岸线和水流
变化情况，选取了两个断面进行计算，如图6所示，断面1含“团岛—黄岛油码头”一线以内的海湾（简称为内湾），断面2含“团岛—薛家岛”一线以内的海
湾（简称为全湾）。

表2和表3给出了本文模拟的各个年代的大小潮时段纳潮量
的变化。

图6 选取断面的位置
表2 内湾的纳潮量年份面积／km2大潮时段的纳潮量／×10 8 m3小潮时段的纳潮量／×10 8 m3平均纳潮量／×10 8 m3变化率／%1935 479.5 15.3 6.3
10.8—1966 384.1 14.8 6.2 10.5 －2.8 1986 335.8 11.8 5.0 8.4 －22.2 2000 314.0 11.7 5.3 8.5 －21.3 2008 309.0 11.3 3.8 7.6 －29.6
表3 全湾的纳潮量年份面积／km2大潮时段的纳潮量／×10 8 m3小潮时段的纳潮量／×10 8 m3平均纳潮量／×10 8 m3变化率／%1935 552.7 17.6 7.1
12.4—1966 455.5 17.1 7.1 12.1 －2.4 1986 394.9 13.8 5.7 9.8 －20.9 2000
366.3 13.6 6.2 9.9 －20.2 2008 348.7 12.8 4.2 8.5 －31.5
本文所计算的纳潮量值与前人研究的结果基本一致，略有差别，主要是由于计算区域面积的不同。

随着胶州湾总水域面积的减小，纳潮量逐渐减小，但两者的减小速度不一致，纳潮量变化最大是1966—1986年间和2000—2008年间，1966—1986年期间全湾纳潮量减小了2.3×10 8 m3，约占1935年全湾总纳潮量的18.5%，笔者人为主要是因为湾顶岸线进一步向湾内推进及黄岛由孤立的岛屿变成陆连岛；2000—2008年期间全湾纳潮量减小了1.4×10 8 m3，约占1935年全湾总纳潮量的11.3%，笔者认为主要是由人工填海所致；其他年间纳潮量变化不大。

1935—2008年期间，内湾纳潮量较1935年减小了29.6%，约3.2×10 8 m3；全湾纳潮量较1935年减小了31.5%，约3.9×10 8 m3。

3.3 潮汐变化
潮汐是所有海洋现象中较早引起人们注意的海水运动现象，海港工程，航运交通，军事活动，渔、盐、水产业，近海环境研究与污染治理，都与潮汐现象密切相关［11］。

基于5套岸线对胶州湾水位进行数值模拟和调和分析，选取 M2，S2，N2，K1和O1分潮进行对比。

图7给出近70年来胶州湾5套不同岸线和地形情况下M2分潮同潮图（其他各个分潮的同潮图变化不明显，从略），虚线为等振幅线，实线为等迟角线。

在湾外，潮波由东北向西南方向传播，属于逆时针旋转潮波系统，潮波进入胶州湾后，向湾内传播。

在湾外等振幅线基本垂直于等迟角线，随着潮波向湾内传播，由于潮波能量的聚集，振幅逐渐增大，等振幅线基本上平行于岸线由湾口向湾顶增大。

由于岸线和地形变化的共同作用，1935—2008年，M2的同潮图在湾内发生较大变化，等迟角线在湾内从1935年的138°左右变化到2008年的134°左右，其中，由于胶州湾湾内最大的岛屿“红岛”在1935—1966年间与陆
地相连，等迟角线由138°变化到136°左右。

又因为黄岛于1966—1986年间变
成陆连岛，使得湾内的等迟角线由136°左右变化到134°。

1986年到2008年之
间的等迟角线也有很小的变化。

也就是说，由于岸线和地形的变化，潮波从湾口到湾顶的传播时间在逐渐减小。

等振幅线变化不明显，1935年到1966年M2分潮
的振幅变大，从1966年至今，振幅逐渐变小，但变化幅度不大。

图7 胶州湾5个不同年代的M2分潮的同潮图a.1935年，b.1966年，c.1986年，
d.2000年，
e.2008年
3.4 流场变化
流场变化对于水流挟沙能力、污染物运移有着重要影响。

历史资料和前人的研究表明：潮流在胶州湾海流中占有相当大的比例。

3.4.1 流场结构变化
对基于5套岸线的数值模拟进行分析发现，胶州湾流场流型的发展近70年来趋势基本一致。

涨急时刻潮流由外海经过外湾口、内湾口的偏西方向涌向湾内，在团岛西北方向的附近海域会形成一个顺时针的小涡旋；平潮时刻外海潮水不再涌向胶州湾，潮面出现很多小涡旋，其中较大的涡旋是胶州湾内湾口附近的涡旋，是由涨急时刻的顺时针的小涡旋发展而来的；落急时刻潮流由湾内平行于岸线向湾外流动，在外湾口偏北附近海域会出现逆时针的涡旋；停潮时刻逆时针的小涡旋发展起来，占据整个外湾口。

上述过程形成了一个周期的潮流变化。

对比大潮时段5套岸线和地形下的4个不同时刻的流场图可知，胶州湾流场近70年来也发生了变化，在涨急时刻，1935年和1966年黄岛北部附近的海域会出现
小的涡旋，而其他3套岸线下则未出现，这主要是由于1935年和1966年黄岛还没有和湾外的陆地相连，在涨急时刻，有一部分潮流涌向黄岛和陆地中间的海域，同时由于受到黄岛岸线的影响，使得涨急时刻在黄岛北部会形成一个涡旋；在平潮和停潮时刻，上述涡旋的强度和位置还有一些变化。

5套岸线各时刻的流速均呈减
小趋势，1935年的流速最大，2008年的流速最小。

3.4.2 特征点流速及流向变化
为较细致地分析不同年代5套岸线下潮流流速的变化，在胶州湾内选取多个特征
点（图8），计算各个特征点大潮和小潮时段的涨落潮的平均流速和流向，给出上述潮流特征点在各个岸线下的平均流速及其变化率与1935年的流速大小进行对比的统计（表4）。

图8 胶州湾特征点的分布
表4 胶州湾不同年代下大、小潮时段平均流速的变化大潮时段的平均流速变化小
潮时段的平均流速变化年份涨潮落潮涨潮落潮变化值／cm·s－1变化率／%变化值／cm·s－1变化率／%变化值／cm·s－1变化率／%变化值／cm·s－1变化率／%1935————————1966 －0.2 －0.3 －0.1 －0.5 －1.3 －9.4 －1.1 －5.6 1986 －7.5 －16.0 －8.2 －12.1 －4.3 －27.7 －4.3 －23.6 2000 －9.6 －19.8 －9.9 －16.1 －4.8 －25.3 －5.2 －30.4 2008 －10.0 －18.8 －10.2 －15.2 －4.7 －23.4 －5.1 －27.8
从整体上讲，1966，1986，2000和2008年的流速变化都是负的。

对比这5个
年代的数据可知：随着岸线的变化，流速呈减小的趋势，1966年到1986年期间
流速变化最大，主要是因为这期间湾口的黄岛由孤立的岛变成了陆连岛，直接导致海湾的流速发生较大的变化；1986年至今流速则变化很小。

大潮时段的平均流速变化值比小潮时段的平均变化值大；2008年的大潮时段的平均流速较1935年减
小了17%，小潮时段的平均流速较1935年减小了25.62%。

1966年的流速相对
于1935年的流速变化不是很大，有增有减，变化幅度在10%左右；对比1986，2000和2008年相对于1935年的流速变化，外湾口断面（1＃，2＃，3＃）的
平均流速有10%～20%的减小；内湾口断面的5＃平均流速基本不变，但是在特
征点4＃也有10%～20%的减小，在特征点6＃变化很大，减小40%～50%左右；
湾内（7＃—15＃，16＃—18＃）的平均流速有10%～30%不同程度的减小，特征点20＃变化不是很大，在10%左右，特征点19＃的平均流速在2000年和2008年减小了40%左右；湾外（21＃—23＃）的平均流速减小了15%～20%左右。

在大潮的落潮时刻，除在特征点19＃有很大程度的增大外，其余特征点平均流速的变化主要以10%～30%的幅度减小。

3.4.3 欧拉余流场的变化
由于对海洋工程以及海湾的污染物浓度的扩散都有着直接的影响，海湾中潮致余流的研究受到很多学者的重视。

潮致欧拉余流速度是指海域内某一确定点在一个潮周期T内潮流速度的时间平均值，由于是在欧拉意义下研究流体的运动，因此定义为欧拉余流，它表示在确定位置上流体周期平均的迁移趋势。

表达方式如下［12］：
式中，U为海流的东分量；V为海流的北分量。

利用式（2）计算5套岸线和地形下的欧拉余流，绘制欧拉余流矢量图（见图9）。

近70年来胶州湾的岸线和地形虽发生较大变化，但欧拉余流的水平多涡旋结构［13］基本上未变。

在湾口处由于岬角地形和岸线的共同作用，形成4个主要的涡旋余环流系统：（1）黄岛油码头以北海域的逆时针环流。

这个环流系统强度相对来说较弱，随着岸线的变化（黄岛与陆地相连），该环流系统的范围越来越小。

（2）内湾口（团岛到黄岛）的顺时针环流。

这是个强环流系统，流速强，面积大，在内湾口形成海水西进东出的现象。

（3）外湾口（团岛到薛家岛）的逆时针环流。

这也是个强环流系统，在外湾口形成海水北进南出的现象，在现有观测［12］中亦得到验证。

（4）薛家岛以东海域的顺时针环流。

这个环流系统范围广，与吕新刚等［13］指出的环流系统位置有所不同。

上述4个主要涡旋的结构近70年来的变化在于：涡旋中心位置有变化，大小强度也有不同。

此外，内湾里面还存在较多小的涡旋，这里就不再一一说
明。

根据模式结果计算5套岸线下的最大潮致余流：1935年56.2 cm／s，1966年54.6 cm／s，1986年47.4 cm／s，2000年50.7 cm／s，2008年43 cm／s，
余流从1935年到1986年减小，1986年到2000年增大，2000年至今在减小。

根据实测资料推算，潮致余流最大为50 cm／s左右，与本文的计算结果吻合，且都发生在团岛嘴西侧近岸水域，这与岬角地形、近岸摩擦，以及该位置的强潮流有关［14］。

3.5 水交换能力的改变
海湾内的污染物通常通过对流输运和扩散等物理过程与周围水体混合，与外海水交换，浓度降低，使水质得到改善［15］。

海洋水交换能力表征着海湾的物理自净
能力，是研究评价和预测海湾环境质量的重要指标和手段，近年来受到国内外学者的广泛关注。

本文采用染色实验，研究分析了岸线变化对胶州湾水交换能力的影响，以直观地反映胶州湾的水交换情况。

本文采用的DYE浓度扩散方程同时考虑了对流、扩散物理过程，并且考虑了环流
输运场的非均匀性，
其中，C为染色实验的浓度；D为总水深；u，v和ω分别为流速的分量；K h为
垂直热扩散系数；F c为水平扩散项；C 0为初始浓度或者点源的浓度。

初始设置：选取团岛与薛家岛的连线作为湾内、外的分界线，湾内的初始污染物浓度设置为1，湾外的污染物浓度设为0，各年代对应动力模式的网格及分层结构、水深场等其他设置与前述动力模拟完全相同，进行污染物扩散数值模拟实验。

以1935年为例，初始的污染物浓度如图10a所示。

模型稳定之后，设置并运行污染物扩散模型30 d，每小时输出一次全场每个格点污染物浓度值，得到逐时的污染
物浓度场，再积分所关心区域的污染物剩余总量，通过剩余污染物占总量的百分比
来计算累计水交换率，得到每天的水交换率，达到稳定时作为日均水交换率。

从图10b—f可以看出，30 d后胶州湾剩余污染物浓度分布基本平行于海湾岸线，越靠近湾口剩余污染物浓度越低，湾顶污染物浓度基本没有得到扩散，污染物浓度等值线在5个不同年代有所不同，湾口剩余污染物浓度小于20%的区域在2000
年和2008年比较小；1935年的等值线分布较其他4个年代的变化较大。

从实验
数据可以看出（见表5），从1935年到2008年，胶州湾的水交换能力累计减小9.2%，平均逐年减少0.13%。

1966年水交换能力相对于1935年有所增加，1985，2000和2008年的水交换相对1935年减少的百分比分别是5.6%，6.8%
和9.2%。

从逐年变化率的角度分析，1966到1985年水交换平均逐年减少百分比为0.33%，1985—2000年水交换平均逐年减少百分比为0.08%，2000—2008
年的水交换变化较快，平均逐年减少了0.3%。

图9 5套岸线和水深下胶州湾的潮致余流
对整个胶州湾水体的半交换时间进行平均，1935，1966，1986，2000和2008
年的水体半交换时间分别是37.0 d，36.7 d，39.2 d，39.7 d和40.8 d，和赵亮
等［16］得到的胶州湾平均水存留时间为80 d吻合。

这5个年代的水体半交换时间呈现先减小后增大的趋势，2008年的水体半交换时间比1935年的延长了3.8 d，说明随着岸线和底线的变化，胶州湾的水体交换能力越来越差。

表5 5套不同岸线下的剩余dye浓度的对比年份 30 d湾内剩余污染物平均浓度／% 30 d水交换率／% 30 d水交换率减少百分比／%1935 59.4 40.6—1966 59.1 40.9 0.8 1985 61.7 38.3 －5.6 2000 62.2 37.3 －6.8 2008 63.2 36.8 －9.2
4 结论与展望
本文基于海洋数值模式FVCOM，以8个主要分潮作为动力驱动，在较准确模拟2008年胶州湾海域潮汐潮流变化的情况下，针对胶州湾内湾不同年代的5套岸线
进行了潮汐潮流的数值模拟研究，计算分析纳潮量、潮汐、潮流以及水交换随时间
的演变，得出的如下结论：
（1）近70年来，随着胶州湾总水域面积的减小，纳潮量也在逐渐减小，从1935年到2008年全湾的纳潮量减少了31.5%，约3.9×10 8 m3，最大减幅主要发生
在1966—1986年间和2000—2008年间，分
别减小了18.5%和11.3%。

图10 污染物浓度的分布a.初始浓度，b.1935年，c.1966年，d.1986年，
e.2000年，
f.2008年
（2）1935年到2008年期间，湾内M2分潮的同潮图发生了较大变化，特别是
等迟角线的变化，潮波从湾口到湾顶的传播时间逐渐减小，其他分潮的同潮图变化不明显。

（3）不同年代一个周期内的流场结构变化很小，流速随年代趋于减小，对特征点的流速进行时间平均可知，大潮时段2008年的平均流速较1935年减小了17%，1966年到1986年期间流速变化最明显。

（4）胶州湾欧拉余流的多涡结构基本保持不变，位置、强度大小则有很小的变化，最强的欧拉余流都出现在团岛附近，最大值分别是1935年56.2 cm／s，1966年54.6 cm／s，1986年47.4 cm／s，2000年50.7 cm／s，2008年43 cm／s。

（5）水交换能力总体趋弱，从1935年到2008年胶州湾的水交换能力减小了
9.2%，平均逐年减少0.13%。

对整个胶州湾水体的半交换时间进行平均，5套不
同年代岸线的水体半交换时间分别是37.0 d，36.7 d，39.2 d，39.7 d和40.8 d。

本文主要从潮汐动力学角度对比分析了胶州湾水动力近70年来的变化，忽略了气象要素及河流径流作用，因此模式的统计结果会和实际情况存在细微偏差，此工作会在后续研究中细化。

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