长江河口内溢油轨迹的数值模拟研究

构建了海洋与溢油模型相耦合的长江河口的溢油轨迹预报系统,海洋模型能较好模拟该海域的表层流场;溢油模型采用拉格朗日和随机游走的油粒子追踪法,可快速预测油粒子的漂移扩散轨迹和扫海面积。研究表明,大潮时溢油的油粒子的分布范围和扫海面积均比小潮时刻大,在南支溢出的油粒子会漂移到南、北港和南、北槽,对生态环境危害最大,会影响陈行和青草沙两大水库取水口,并对中华鲟和九段沙湿地保护区产生潜在的生态危害;在北支溢出的油粒子主要分布在北支水道和两岸,如果溢油点位于上段会倒灌进南支水道,将会产生较大的生态危害;在南港溢出的油粒子会漂移到南北槽,不会对两大水库和中华鲟保护区产生危害,但会对九段沙保护区造成潜在的危害;在北港溢出的油粒子则会漂移到崇明岛外海,且扩散范围很大,只对中华鲟保护区造成危害。     

水流环境下海底管道溢油轨迹数值模拟

为了研究横流作用下海底管道微孔溢油运动轨迹及其影响因素,采用雷诺时均Navier-Stokes方程,结合标准k-e两方程模型和多相流VOF方法,在Fluent平台上建立二维数值模型。模拟结果与前人实验值对比,吻合较好。讨论了不同溢油初始速率与水流速率比值R0、溢油口密度弗劳德数Fr0(油品密度ro)对溢油水下漂移轨迹的影响,数值模拟结果反映出速率比值R0较小和油品密度ro较大时,由于溢油上浮慢,使污染范围增大,海面初现油膜的位置离溢油口水平距离较远,增加了溢油事故的发现和清理工作的难度。研究成果在海底管道溢油事故应急预报方面具有实际意义。     

长江口海域船舶突发性溢油对渔业生态风险的评价

应用美国EMI公司的SMS(surface-water modeling system)软件计算长江口海域四季的潮流场,并应用溢油全动力轨迹模式、溢油扩展扩散模式和溢油蒸发溶解模式等来模拟四季在南槽航道发生250 t溢油事故后油团的漂移轨迹,扩展范围以及油团中心浓度分布变化.结合美国农药办公室(OPP)提出的生态风险的表征方法即商值法进行风险区划.最后得出结论:发生溢油事故对鱼类春夏季出现不可接受的风险区域,对虾类影响很大,四季均出现大面积不可接受的风险区域,对贝类大部分为可缓和的风险区域.夏季发生溢油事故油团将影响到湿地生态自然保护区、中华鲟保护区和江苏省的滩涂围垦区.夏季溢油危害最严重,其次为春季,春季溢油同样将影响到湿地生态自然保护区和中华鲟保护区.冬季发生溢油事故要注意控制油团影响范围,秋季发生溢油事故影响较小.     

输油管道泄漏河流污染影响评价模型及应用

近年输油管道泄漏事故频发,为更好地处置输油管道泄漏事故对河流污染造成的环境影响,预测输油管道泄漏后油品在河流的溢油进程十分关键。基于河流水体环境特点及河流环境溢流特点,比选出合适的基本控制方程及水动力数学模型,同时选择符合河流特征的溢油扩散、漂移及风化模型,模拟溢油运动与归宿;改进了Fay模型、简化了Navy漂移模型,建立了新的河流溢油环境影响评价模型,开发了河流环境影响评价计算软件,并应用于实际河流水体现场,证实了该模型和软件的适用性。     

沙地樟子松天然林自然落种和土壤种子库的特征

研究了呼伦贝尔沙地3种类型的樟子松天然林内天然母树的自然落种和土壤种子库特征.结果表明:土壤种子库中种子数量的空间分布特征和母树自然落种数量的空间分布规律相同.从树干或林缘向外,随着传播距离的增加,土壤种子库的种子数量和母树自然落种的种子数量均有降低的趋势.从树干或林缘向外4～5m范围内樟子松母树自然落种数量最多,而后随着距离的增加,自然落种数量明显减少.樟子松天然林母树自然落种的传播距离范围可以达到25m,表明在适宜条件下,沙地樟子松天然林通过自然更新,能够迅速扩展林缘,扩大种群.     

催化剂扩散轨迹在人工影响天气中的试验研究

为了研究催化剂扩散在人工影响天气中的应用,本文选取了吉林省2014年春季四次飞机增雨作业个例,模拟研究了不同温度、风速条件下播撒催化剂Ag I的扩散轨迹,得出了以下结论:催化剂Ag I的扩散轨迹随温度的升高,水平扩散运行的距离减小,作业后维持时间减短;催化剂Ag I的扩散轨迹随风速的增大,水平扩散运行的距离增大,作业后维持时间增长。     

成品油管道泄漏的环境风险评价

成品油管道一旦发生泄漏事故,将会对沿线河流、居民密集区以及并行管道等产生严重影响。以长庆石化成品油外输管道为例,采用溢油覆盖水面的面积和油膜厚度作为评价指标,对成品油管道泄漏事故对地表水的影响进行定量预测,结果表明:成品油管道大规模泄漏入河时,油膜厚度中度污染,油膜面积较大,将对河流造成较严重的污染。采用事件树法分析了成品油管道事故对与其并行的管道可能造成的影响,事故量化计算结果表明:成品油管道事故导致其并行管道出现泄漏事故的概率为1.1×10-5,出现火灾事故的概率为3.8×10-6。同时提出管道泄漏的风险防范和应急措施,对该类项目环境风险评价有一定的指导作用。     

溢油扩散分析技术及其应用

为提高应急决策的合理性和科学性,有效控制油品泄漏后的扩散范围,降低泄漏导致的环境污染后果,将量化风险评价技术中的泄漏量预测模型、环境敏感性分析技术中的流体扩散模型以及国外关于特殊环境下油品泄漏量与扩散速率的经验算法有机结合,建立了一套用于预测站场内储存设施、干线管道等在不同泄漏模式下的泄漏量、溢油扩散轨迹及每一时间段对应的油头位置的模型,有效地指导了溢油拦截点的选取和油品回收工作的开展。该技术可以有效地提高应急物资准备、周边应急力量调配的合理性和科学性,对于应急方案的编制和紧急状态下现场的应急指挥具有指导意义。     

转基因小麦向其近缘野生种基因漂移的研究

为了正确评估转基因新种质在田间释放后因基因漂移所产生的生态风险,以转除草剂基因小麦豫麦70号为花粉供体材料,以野生二粒小麦为花粉受体材料进行了栽培种向其主要近缘野生种基因漂移的检测研究。结果表明,小麦基因漂移的频率在距花粉供体中心0.5m时最大,随着距花粉供体中心距离的增加而递减,在距中心4m处频率最小。气候因素中影响基因漂移频率高低的主要因素是风,顺、逆风基因漂移的频率相差近1.8倍。     

常用喷雾机(器)雾滴漂移距离的初步研究

为了确定上海地区植保机械喷药的安全间隔距离,测定了4种常用植保机械在不同风速下有效喷射距离和雾滴最大漂移距离,并建立了有效喷射距离和雾滴最大漂移距离与风速的数学模型.结果表明,有效喷射距离与风速模型的R≥0.9723,SE≤0.76;雾滴最大漂移距离与风速模型的R≥0.9954,SE≤0.75.为了确保农田周围的水生动物不受农药危害,施药点的安全间隔距离为雾滴最大漂移距离+6 m.     

潮汐对长江口南支刀鲚仔稚鱼垂直分布及昼夜变化的影响

为了探讨潮汐对长江口南支刀鲚仔稚鱼的垂直分布及昼夜变化的影响,2017年5—9月在长江口南支的南北纵向断面设立2个站位点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3 m,网目0.5 mm)在每月大潮期间依据潮汐(涨潮采样4次和退潮采样4次)逆流进行昼夜、表中层水平拖网,共拖网160次,采集刀鲚仔稚鱼369尾,发育阶段由前弯曲期仔鱼到稚鱼。表层刀鲚仔稚鱼平均密度(0.851尾/100 m~3)大于中层(0.145尾/100 m~3)。涨潮时前弯曲期仔鱼和弯曲期仔鱼密度,表层大于中层,白天大于夜间;退潮时表层大于中层,白天大于夜间。后弯曲期仔鱼的平均密度白天小于夜间,涨潮小于退潮;稚鱼白天涨潮的平均密度表层为0,中层为0.14尾/100 m~3,白天退潮表层为0.14尾/100 m~3,中层为0。研究结果表明:在涨潮和退潮时,前弯曲期和弯曲期仔鱼表层分布大于中层,后弯曲期仔鱼和稚鱼趋于中层分布;后弯曲期仔鱼和稚鱼白天涨潮时趋于中层,白天退潮时又趋于表层,夜间分布大于白天。     

基于FVCOM的宁波-舟山海域溶解型危化品泄漏扩散模拟

基于FVCOM数值模型,以宁波-舟山海域相关实测资料为支撑,选取环氧氯丙烷为典型溶解型危化品,模拟该海域突发溶解型危化品泄漏后的扩散行为。模拟结果表明,从不同事故等级来看,一般事故和较大事故危化品泄漏24 h后,环氧氯丙烷浓度基本扩散至安全浓度(0.02 mg/L)以下,重大事故泄漏24 h后仍存在较大(30~190 km2)超安全浓度污染水域;从不同扩散潮时来看,落潮时刻扩散快于涨潮时刻,落潮时刻扩散至安全浓度以下较涨潮时刻快2~6 h;从不同泄漏点来看,册子水道扩散快于镇海码头,其中在册子水道泄漏时,基本沿水道扩散,在镇海码头泄漏时,易在北仑区沿岸、北仑和大榭岛之间滞留。     

潮汐对长江口南支仔稚鱼种类组成及密度影响

为探讨潮汐对长江口南支仔稚鱼群落的影响，本研究于2017年5月—2018年4月，在长江口南支的南北纵向断面设置两个站位点（St.1:N31°35.500′，E121°20.004′；St.2: N31°33.500′，E121°20.000′）,于每月大潮期间采用大型仔稚鱼网（口径1.3米，网目0.5mm）按潮汐定时昼夜进行“表、中层”水平拖网采样（涨潮采样4次，退潮采样4次）。全年总计拖网384次，共采集到仔稚鱼51,783尾，隶属于11科32种。优势种为：贝氏?（Hemiculter bleekeri）（占总尾数的87.05%），鲫鱼（Carassius auratus auratus）（占总尾数的3.45%），翘嘴鲌（Culter alburnus）（占总尾数的3.16%），子陵吻虾虎鱼（Rhinogobius giurinus）（占总尾数的2.16%），香?（Repomucenus olidus）（占总尾数的0.01%）。所采集的仔稚鱼发育阶段主要集中在前弯曲期，占总数的95.21%，其次为弯曲期4.54%，后弯曲期0.12%，稚鱼期0.12%,卵黄囊期仅占0.01%。平均密度分析结果表明，长江口南支水域各月平均密度在一定程度上受“涨退潮”影响，涨潮平均密度大于退潮，其中7月涨潮、退潮的平均密度均为全年最高，分别为2609.3尾/1000m3和1316.1尾/1000m3，2月涨潮及1－3月退潮时平均密度最低，均为0.1尾/1000m3。体长分布结果表明，长江口南支贝氏?、鲫、翘嘴鲌、子陵吻虾虎、香?五个优势种的体长分布均不同程度的受潮汐、昼夜、表中水层变化影响，除子陵吻虾虎鱼外，其余4种仔稚鱼的体长分布均表现为夜间高于白天，五种仔稚鱼的年间分布均表现出了明显的月间变化。发育阶段分析结果表明，除前弯曲期外，5个优势种均表现出在退潮时弯曲期仔稚鱼的平均密度高于涨潮时，退潮时后弯曲期仔稚鱼低于涨潮时。生态类型分析结果表明，淡水、半咸水、近海三种生态类型的鱼类在涨潮时的总体捕获量均大于退潮时。相关性分析结果表明，溶氧量、温度与平均密度之间存在显著相关性，盐度与平均密度之间无显著相关性。     

长江口南支仔稚鱼数量随潮汐变化的研究

2015年3月至2016年3月,在长江口南支江面上设置8个站位点,每月大潮期间用大型仔稚鱼网(1.3 m口径,0.5 mm网目)进行水平拖网,年间共拖网171网次,共采集仔稚鱼74 689尾,隶属于12科39种,5月到9月的丰富度较高,涨潮时的丰富度大于退潮,物种数以6、7月最多,密度以7月最高。贝氏(Hemiculter bleekeri,53.4%)为最优势种,其次为子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus,12.65%),翘嘴鲌(Culter alburnus,8.38%),鳊鱼(Parabramis pekinensis,7.18%)、青鱼(Mylopharyngodon piceus,6.55%)和有明银鱼(Salanx ariakensis,4.63%)。涨潮时全年共渔获仔稚鱼39种,退潮时共渔获23种,并且各月份涨潮时的种类数均大于退潮时的种类数,St.6至St.8各站点涨潮时的密度均大于退潮时的密度。在St.7站位点进行中层拖网,在种类组成上与表层差异不明显,但多样性均不如表层。     

柞水地区冬季低空风场分析

根据2005年1月20日至2月4日在柞水地区进行的大气边界层探测试验得到的资料,分析了该地区的低空风场随高度的垂直分布特征以及随时间的演变特征。结果表明:柞水地区冬季低空盛行风向随高度的变化明显,从地面到150 m高度内,盛行风从偏西北风逐渐转为偏东南风。而在150 m高度以上的大气层均为盛行偏东风或偏东南风。冬季低空平均风速随高度变化,在地面到100 m高度层风速随高度的增加变化较快,而在100 m以上的风速随高度的变化较小。风速随时间的分布,在11:00至14:00左右整层大气存在一个风速相对较小的区域,随后风速开始增大。在17:00至20:00左右整层大气存在一个风速相对较大的区域,在17:00 600 m高度左右风速达到最大,为2.3 m/s。     

长江口南支水域刀鲚仔稚鱼数量变动的研究

为了探明长江口南支刀鲚仔稚鱼的丰度和分布变化,2014年3-9月在长江口南支设置8个站点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3 m,网目0.5 mm)在每月大潮期间按月进行表层水平拖网。共拖网91网次,采集刀鲚仔稚鱼1 270尾,体长范围为3.56~50.88 mm,发育阶段由卵黄囊期仔鱼期到稚鱼期。其中涨潮期间采集刀鲚仔稚鱼1 013尾,平均密度0.27 ind/m3,平均体长10.00 mm。其中St.8密度最高,达0.268ind/m3,平均体长为9.44 mm。退潮期间采集刀鲚仔稚鱼163尾,平均密度0.01 ind/m3,平均体长为20.08 mm。St.8昼夜调查表明,夜间采集刀鲚94尾,涨潮期间密度为0.056 ind/m3,小于白天涨潮密度,退潮期间密度为0.003 ind/m3,小于白天退潮密度,涨潮平均体长为13.86mm,大于白天;夜间退潮平均体长为22.01 mm,与白天相当。比较沿岸碎波带研究结果,长江口南支出现的刀鲚仔稚鱼个体较小,有必要加强对江面刀鲚早期资源漂流水域的保护。     

基于GIS的河南省洪涝灾害风险评估

本文基于河南省的气象及自然地理数据，构建综合评估体系进行风险评估。结果表明：河南省致灾因子危险性等级呈现出自东南向西北的带状递减趋势；河南省的承灾体暴露程度呈现出分层特点；河南省的防灾减灾能力总体上比较薄弱，多数区域的防灾减灾能力处于中等以下水平；河南省洪涝灾害敏感性整体较分散，郑州市以及河南省东北地区洪涝灾害敏感性较强；河南省洪涝灾害风险等级地区面积为中等风险区>较高风险区>较低风险区>高风险区>低风险区。本文区划结果与河南省实际洪涝受灾情况吻合，对河南省各级政府开展预防洪涝灾害工作具有一定的现实参考价值。     

福建省2000—2013年气象因子的变化趋势

基于福建省10个气象站2000—2013年的气象观测资料,应用Sen's斜率估计法和Daniel趋势检验法分析了4个气象因子的年际和季节变化趋势及其空间分布,采用Pettitt突变检验法检测突变点的发生.结果表明:在年际和季节变化的趋势中,东南沿海地区的风速显著减弱,西北部地区显著增强;南部地区夏天和秋天的相对湿度显著降低;降水的年际和季节变化不显著;全省气温升高突变集中在2011年;此外,虽然冬天和春天的气温越来越低,夏天气温越来越高,但趋势缓慢不显著,表明福建省气温整体趋于稳定.     

长江口南支水域刀鲚仔稚鱼资源量的年度变化

为了进一步探明长江口南支刀鲚(Coilia nasus)仔稚鱼的分布和丰度变化,2018年6-10月在长江口南支设置8个站点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3m,网目0.5mm)在每月大潮期间按月进行表层水平拖网调查,研究结果与2014年、2015年同水域和同期的研究结果比较,旨在揭示长江口南支刀鲚仔稚鱼资源的年度变化。本研究共拖网58网次,采集刀鲚仔稚鱼4611尾,平均密度0.123 ind./m3,体长范围3.1～61.74mm,发育阶段从前弯曲期到稚鱼期,其中前弯曲期仔鱼(3.1～18.12mm)最多,占总数86.19%,其次是弯曲期仔鱼(4.9～24.05mm),占8.5%,后弯曲期仔鱼(9.75～30.36mm)和稚鱼(24.22～61.7mm),分别占4.6%和0.72%。白天涨潮采集刀鲚仔稚鱼4271尾,平均体长11.18mm,平均密度0.169 ind./m3,退潮时采集336尾刀鲚仔稚鱼,平均体长10.52mm,平均密度(0.029 ind./m3)低于涨潮密度;St.8夜间涨退潮调查显示,涨潮密度(0.005 ind./m3)大于退潮密度(0.002ind./m3)。三年间刀鲚仔稚鱼发育阶段组成,2014年以卵黄囊期仔鱼为主,2015年和2018年均以前弯曲期仔鱼为主。各年刀鲚仔稚鱼出现的持续时间和高峰期基本相似,主要在6-8月出现,9-10月出现量极少。三年仔稚鱼密度分布表明,各站位点以及各月平均密度差异均不显著(P＞0.05)。     

准格尔盆地西北缘一次寒潮天气特征分析

通过分析2011年2月下旬准格尔盆地西北缘发生的一场寒潮天气,总结了形成这次天气的环流背景、中低层温度场及冷平流垂直变化特征.结果表明,欧洲脊主体稳定,脊顶缓慢东南垮,西伯利亚槽逆转南压西伸,槽前形成强盛的西南急流,使天气前期区域气温快速上升.槽后西北风带风速不断加强,输送高纬冷空气南下堆积,冷平流快速进入中低层大气,强冷空气在近地面猛烈暴发,是形成此次寒潮天气的主要成因.