亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        長(zhǎng)江口外海域懸沙濃度垂向剖面實(shí)用模型計(jì)算法

        2015-04-07 23:50:21施心慧

        施心慧

        摘要為了測(cè)定長(zhǎng)江口外海域懸沙濃度,根據(jù)2006 年 8 月觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),以設(shè)定的反映懸沙分布特性的指標(biāo)變量——懸沙特征系數(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)得出的分析結(jié)果測(cè)算出來(lái)不同的懸沙垂直分布結(jié)果,并與實(shí)際觀(guān)測(cè)的懸沙濃度進(jìn)行對(duì)比.通過(guò)完善提出的懸沙濃度垂向懸沙濃度剖面實(shí)用模型,根據(jù)實(shí)際資料反映出來(lái)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型的正確性和有效性,從而為由海表懸沙濃度推測(cè)水下懸沙濃度奠定基礎(chǔ).

        關(guān)鍵詞懸沙濃度;懸沙特征系數(shù);懸沙實(shí)用模型

        中圖分類(lèi)號(hào)TV148+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)10002537(2015)01001205

        國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)懸沙及其濃度的測(cè)算有大量的研究[13],Einstein[4]是第一位系統(tǒng)地提出懸沙運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的科學(xué)家,陳沈良[5]對(duì)杭州灣大中小潮懸沙濃度的變化規(guī)律進(jìn)行了分析,認(rèn)為懸沙濃度變化的主要影響因素是潮的周期流速變化和水位變化,其模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)資料擬合較好.懸沙剖面的特征吸引大量學(xué)者進(jìn)行研究[614],獲得了具有參考價(jià)值的成果.本文提出懸沙特征系數(shù),這個(gè)指標(biāo)與已有文獻(xiàn)相比進(jìn)一步描畫(huà)出了懸沙分布的特性.作者通過(guò)觀(guān)測(cè)臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后長(zhǎng)江口外海域懸沙斷面層的特征得到懸沙特征系數(shù),建立了一種計(jì)算懸沙濃度垂向剖面的實(shí)用模型,并選取3個(gè)固定點(diǎn)位對(duì)這一模型的科學(xué)性和有效性進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明此模型具有實(shí)用性,能為衛(wèi)星遙感資料獲取懸沙濃度剖面分布信息,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)懸浮泥沙分布規(guī)律提供科學(xué)依據(jù).

        1泥沙數(shù)據(jù)的有效獲取

        在獲取泥沙數(shù)據(jù)的過(guò)程中,科學(xué)三號(hào)、金星二號(hào)科考船做出了巨大貢獻(xiàn).期間臺(tái)風(fēng)“桑美”襲擾我國(guó),科考分為兩個(gè)階段,分別由科學(xué)三號(hào)和金星二號(hào)執(zhí)行航段任務(wù),這樣既躲避了臺(tái)風(fēng)侵襲又能有效獲得臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后兩個(gè)階段的數(shù)據(jù),為下一步分析提供了可靠保障.

        “桑美”臺(tái)風(fēng)過(guò)境前(以下簡(jiǎn)記為風(fēng)前)的第一航段使用“科學(xué)三號(hào)”科考船對(duì)南起30°N,北到32°30′N(xiāo),西起122°15′E,東至123°30′E的海域進(jìn)行了調(diào)查,共設(shè)置6個(gè)緯度斷面進(jìn)行走航觀(guān)測(cè),其中1號(hào)斷面位于30°N,2號(hào)斷面位于30°30′N(xiāo),向北緯度每隔30′設(shè)一斷面,6號(hào)斷面在32°30′N(xiāo).經(jīng)度上每個(gè)斷面間距15′設(shè)一站點(diǎn),共6個(gè)站點(diǎn),在此區(qū)域的懸沙濃度剖面觀(guān)測(cè)點(diǎn)共計(jì)33個(gè),如圖1所示.

        “桑美”臺(tái)風(fēng)過(guò)境后的第二航段使用了“金星二號(hào)”科學(xué)考察船對(duì)南起30°30′N(xiāo),北到31°30′N(xiāo),從西至東經(jīng)歷了東經(jīng)122°至123°30′區(qū)間,并且設(shè)置5個(gè)進(jìn)行觀(guān)察的緯度斷面.其中在1號(hào)斷面的位置在30°30′N(xiāo),依次向北緯度每隔15′設(shè)一斷面, 5號(hào)為31°30′N(xiāo).在經(jīng)度方向上每個(gè)斷面每10′設(shè)置一個(gè)點(diǎn),除去落在島嶼及管制區(qū)內(nèi)的站點(diǎn),共35個(gè)觀(guān)測(cè)站進(jìn)行了懸沙濃度剖面的觀(guān)測(cè),如圖2所示.第一航段還在3個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了25 h連續(xù)懸沙剖面濃度觀(guān)測(cè),定點(diǎn)觀(guān)測(cè)站位分別是S1站(122°51.881′E, 32°0.187′N(xiāo))位于觀(guān)測(cè)當(dāng)天長(zhǎng)江口外混濁水的鋒面處,S3站( 122°29.932′E,31°15.261′N(xiāo))是長(zhǎng)江口外混濁水高濃度區(qū)的代表點(diǎn),S2站(122°54.972′E,31°0.009′N(xiāo))是混濁水域外側(cè)(東邊)較清水域的代表點(diǎn).S1 站分別在5 m、10 m和27 m分別進(jìn)行表層、中層和深層觀(guān)測(cè); 而S3站的觀(guān)測(cè)深度有所不同,分別設(shè)在 5 m,10 m,19 m處;S2 站的水深略深,深度分別設(shè)在 5 m,20 m,40 m處,3個(gè)站共獲得27個(gè)垂向剖面懸沙濃度觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù).

        為取得合理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),海試中主要借助常規(guī)法和儀器法對(duì)垂向懸沙濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行觀(guān)測(cè).觀(guān)測(cè)懸沙濃度的常規(guī)方法是在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)采水、過(guò)濾、烘干、稱(chēng)量等步驟,獲得以mg/L為標(biāo)準(zhǔn)單位的懸沙濃度值,同時(shí)借助AAQ1183 水質(zhì)檢測(cè)儀的濁度探頭,將剖面的濁度觀(guān)測(cè)值記錄下來(lái),再將濁度單位值與濃度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換,得出的數(shù)據(jù)就可以作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用.將在同一地點(diǎn)同一時(shí)刻獲得的懸沙濃度與在濁度儀探頭下獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后的數(shù)值建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,便得到了每個(gè)觀(guān)測(cè)站點(diǎn)的垂向懸沙濃度資料,為繼續(xù)分析分布特征提供了依據(jù).

        2懸沙濃度垂向分布特征

        本文通過(guò)描述懸浮泥沙分布特性的量——懸沙特征系數(shù)(CCoSSC)來(lái)分析懸沙分布特征,即海水中懸沙底層濃度與表層濃度比值的對(duì)數(shù):

        CCoSSC=ln(S底/S表).(1)

        S底表示底層海水懸沙濃度,S表表示表層海水懸沙濃度,制作一個(gè)表示研究海域的10′×10′的網(wǎng)格點(diǎn),將懸沙特征系數(shù)分別標(biāo)注到網(wǎng)格上,記為懸沙特征系數(shù)表(表1),具體區(qū)域?yàn)闁|經(jīng)1225°~123.5°, 北緯30.0°~325°.

        將表1中數(shù)據(jù)作圖(圖3),可知:總體來(lái)看,懸沙特征系數(shù)呈現(xiàn)向外逐漸變小但在近岸大的特點(diǎn);研究海域南部(北緯30°~31°)其特征的數(shù)值基本上都大于1,其中在123°E, 30.5°N附近出現(xiàn)最大值;這片海域北部(32°N附近)有一個(gè)相對(duì)較低的區(qū)域,懸沙特征系數(shù)均小于1;北緯31°~315°為中間過(guò)渡帶.

        3實(shí)用模型的設(shè)計(jì)及其在長(zhǎng)江口外海域的應(yīng)用

        根據(jù)泥沙擴(kuò)散理論,對(duì)懸沙泥沙的垂向分布進(jìn)行計(jì)算:

        ln(Sv/Sv0)=-ω(y-y0)/εy.(2)

        其中,Sv為y處的懸沙濃度,Sv0為海床面y0處的懸沙濃度, ω為懸沙沉降速度,εy為垂向泥沙擴(kuò)散系數(shù).由(2)式變化得到模型

        ln S=a+b·hr,hr=-y/H.(3)

        其中,hr為相對(duì)水深,S為懸沙濃度,H為海水的水深,a、b為回歸參數(shù).

        利用表1查出該海域某個(gè)地點(diǎn)相應(yīng)的數(shù)值,定出相對(duì)水深hr的參數(shù)b,同時(shí)通過(guò)衛(wèi)星遙感資料易獲得該點(diǎn)表層濃度值,故假設(shè)表層濃度已知,從而代入公式(3)便可確定另外一個(gè)參數(shù)a.如此,在a、b兩個(gè)回歸參數(shù)確定的情況下,即可利用公示(3)計(jì)算出某點(diǎn)所處水層的懸沙濃度的對(duì)數(shù)值.

        本文對(duì)幾十個(gè)航站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬,檢驗(yàn)?zāi)P偷挠行?

        由于在計(jì)算懸沙濃度時(shí)衛(wèi)星云圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)并非表現(xiàn)出絕對(duì)0 m的數(shù)值,因此計(jì)算中使用風(fēng)前風(fēng)后站點(diǎn)表層0~5 m觀(guān)測(cè)懸沙濃度平均值,應(yīng)該更接近實(shí)際的結(jié)果和真正的表層海水情況.根據(jù)表1確定臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后各站點(diǎn)的懸沙特征系數(shù)值,然后計(jì)算風(fēng)前風(fēng)后站點(diǎn)表層0~5 m觀(guān)測(cè)懸沙濃度平均值,從而算出a和b值.然后由模型計(jì)算出該點(diǎn)整層水深的垂向懸沙剖面,最后與風(fēng)前風(fēng)后站點(diǎn)觀(guān)測(cè)資料進(jìn)行比較.

        首先對(duì)臺(tái)風(fēng)過(guò)境前的30多個(gè)站點(diǎn)按照上述辦法進(jìn)行測(cè)算,得到懸沙濃度觀(guān)測(cè)值與根據(jù)公式(3)得出的計(jì)算值,算出相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差(表2).可以看出相對(duì)誤差只有0.144 4;絕對(duì)誤差極小,僅為1.420 8 mg/L,模型較為有效.

        使用同樣的方法對(duì)臺(tái)風(fēng)過(guò)境后35個(gè)站點(diǎn)計(jì)算風(fēng)后懸沙斷面觀(guān)測(cè)值與模型計(jì)算值之間的平均相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差,如表3所示.可見(jiàn)風(fēng)后的相對(duì)誤差有所上升(0.243 3),但是絕對(duì)誤差略有下降(0.896 5),總體數(shù)據(jù)基本一致.這表明實(shí)用模型能夠應(yīng)用到此海域的研究中.

        使用同樣的方法對(duì)臺(tái)風(fēng)過(guò)境后35個(gè)站點(diǎn)計(jì)算風(fēng)后懸沙斷面觀(guān)測(cè)值與模型計(jì)算值之間的平均相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差,如表3所示.可見(jiàn)風(fēng)后的相對(duì)誤差有所上升(0.243 3),但是絕對(duì)誤差略有下降(0.896 5),總體數(shù)據(jù)基本一致.這表明實(shí)用模型能夠應(yīng)用到此海域的研究中.

        根據(jù)表1得出相應(yīng)的S1,S2和S3處的數(shù)值,如果這3個(gè)點(diǎn)經(jīng)緯度不在表中的話(huà),則取表中與其距離最近的值,并將模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較(見(jiàn)表5).結(jié)果誤差不超過(guò)10%,這說(shuō)明可以用特征系數(shù)表計(jì)算懸沙濃度值,實(shí)用模型可以應(yīng)用于實(shí)際.

        5結(jié)論

        根據(jù)臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后懸沙斷面的觀(guān)測(cè)資料數(shù)據(jù),得出了懸沙特征系數(shù).通過(guò)對(duì)臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后各站點(diǎn)實(shí)測(cè)值與模擬值的比較,以及3定點(diǎn)回歸模型的比較,得出結(jié)論:實(shí)用模型能夠應(yīng)用于研究海域.如果想用衛(wèi)星圖片資料得到海域表層懸沙濃度,只需要設(shè)定其中一個(gè)參數(shù)a,然后利用懸沙特征系數(shù)表確定另一個(gè)參數(shù)b,即可計(jì)算本海域的懸沙濃度垂向剖面,由此可借助衛(wèi)星圖片資料比較容易地獲得表層懸沙濃度的信息.

        參考文獻(xiàn):

        [1]畢世普,黃海軍,莊克琳,等. 長(zhǎng)江河口峰的懸沙及動(dòng)力特征初探[J]. 海洋科學(xué), 2009,40(12):1218.

        [2]劉咪咪. 東海懸沙濃度垂向分布規(guī)律研究[D]. 青島:中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所), 2008.

        [3]陳斌,周良勇,劉健,等. 廢黃河口海域潮流動(dòng)力與懸沙輸運(yùn)特征[J]. 海洋科學(xué), 2011,32(5):7382

        [4]EINSTEIN H A. The bed load function for sediment transportation in open channel flows[J].Tech Bull, 1950,1026(1):173.

        [5]陳沈良, 谷國(guó)傳. 杭州灣口懸沙濃度變化與模擬[J].泥沙研究, 2000,20(5):4550.

        [6]郜昂, 趙華云,楊世倫,等. 徑流、潮流和風(fēng)浪共同作用下近岸懸沙濃度變化的周期性探討[J]. 海洋科學(xué)進(jìn)展, 2008,26(1):4450.

        [7]陳濤,李平湘,張良培,等.三峽壩區(qū)水體懸浮泥沙含量遙感估算模型研究[J].測(cè)繪信息與工程, 2008,33(2):13.

        [8]孟慶勇.西太平洋特定海域沉積物的地磁場(chǎng)相對(duì)強(qiáng)度研究[D].青島:中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所), 2009.

        [9]龐重光,韓丹岫,趙恩寶.黃東海懸浮泥沙濃度的垂向分布特征及其回歸模型[J].泥沙研究, 2009,10(5):6973.

        [10]李東義,陳堅(jiān),汪亞平,等.九龍江河口區(qū)懸沙濃度的實(shí)測(cè)與模型結(jié)果對(duì)比研究[J].泥沙研究, 2013,4(2):3343.

        [11]董佳,張寧川. 泥沙參數(shù)選擇方法及在懸沙濃度研究中的應(yīng)用[J].水道港口, 2011,32(5):3542.

        [12]李文丹,李孟國(guó),龐啟秀,等.臺(tái)山核電站取排水工程潮流泥沙數(shù)值模擬研究[J].水道港口, 2011,32(2):6773.

        [13]孔德星,楊紅. 長(zhǎng)江口區(qū)基于BP算法的表層懸沙濃度計(jì)算模型[J].海洋技術(shù), 2009,28(2):13.

        [14]郭志剛, 楊作升, 張東奇, 等. 冬、夏季東海北部懸浮體分布及海流對(duì)懸浮體輸運(yùn)的阻隔作用[J]. 海洋學(xué)報(bào):中文版, 2002,24(5):7180.

        (編輯王?。?

        97人妻精品一区二区三区| 亚洲国产成人手机在线观看| 中文字幕大乳少妇| 日本久久一区二区三区高清| 婷婷丁香开心五月综合| 久久久久亚洲av片无码| 九九99无码精品视频在线观看| 国产真实乱对白在线观看| 国产一区二区三区在线观看黄| 日本欧美大码a在线观看| 草草久久久无码国产专区| 日日摸夜夜添狠狠添欧美| av中文字幕少妇人妻| 亚洲熟女少妇精品久久| 色噜噜亚洲男人的天堂 | 国产又大大紧一区二区三区| 色偷偷色噜噜狠狠网站30根| 亚洲精品无码久久久久| 在线视频你懂的国产福利| 免费观看在线视频一区| 手机在线免费av资源网| 日日碰狠狠添天天爽无码| 亚洲成AⅤ人在线观看无码| 久久伊人久久伊人久久| 亚洲一区二区三区高清在线观看| 强奷乱码中文字幕| 99热久久这里只精品国产www| 无码高清视频在线播放十区| 国产熟女白浆精品视频二| www国产亚洲精品| 国产精品天天在线午夜更新| 精品国产一级毛片大全| 中文在线最新版天堂av| 日本精品一区二区三区二人码| 国产av人人夜夜澡人人爽麻豆| 久久精品性无码一区二区爱爱| 亚洲av男人的天堂在线| 午夜性色一区二区三区不卡视频| 国产黄色片在线观看| 亚洲国产不卡免费视频| 国产一品二品精品在线|