象山港分区水交换数值研究

姚炎明，彭辉，杜雅杰，刘莲

（1.浙江大学 港口、海岸与近海工程研究所，浙江 杭州310058；2.国家海洋局 宁波海洋环境监测中心，浙江 宁波315040）

1 引言

象山港地处浙江省北部沿海，北面紧靠杭州湾，南邻三门湾，东侧为舟山群岛，是一个半封闭式的狭长型港湾［1］。其自然环境优良，港域内滩涂饵料丰富，气候条件适宜，是浙江省三大养殖基地之一。近年来象山港区域的浅海和滩涂养殖发展迅速，但由于产业的结构和布局缺乏科学规划，再加上沿湾两岸工农业的发展，使得污染物入海量剧增，从而导致港湾内海水受到严重污染［2］。由于象山港狭长的地形特点，进入港湾内的可溶性污染物难以扩散到外海而长期滞留于湾内，使湾内水质进一步恶化，进而导致生态环境的破坏。海湾水交换能力的强弱直接关系到海湾物理自净能力的大小和环境质量的优劣，因此研究象山港海水交换机制对保护海湾环境具有重要的指导意义。

目前水交换研究中常用的数学模型有箱式模型（box model）、拉格朗日质 点跟踪模型（Lagrangian particle tracking model）、对流－扩散模型（adevectiondiffusion model）和面向组分的年龄及驻留时间模型（CART，constituent－oriented age and residence time theory）等。对于象山港的水交换，国内已有不少研究者曾用不同的方法做过研究，并给出了不同的研究结果。高抒和谢钦春［3］根据狭长型海湾的特点建立多箱物理模型来研究象山港的水交换机制，并指出象山港是一个与湾外交换不畅的环境，湾顶水体的80%被湾外水替代所需要的时间长达近1 a。陈伟和苏纪兰［4—5］在Kuo和Neilson的分区段潮交换模式的基础上引进“内湾各相邻区段间水体混合交换同时发生”的假定，建立了狭窄海湾潮交换的分段模式，并应用于象山港海湾水交换的更新周期估算。……