在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面,可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組,以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā),可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線性波色散關(guān)系,可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究,監(jiān)測(cè)浮標(biāo),可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精準(zhǔn)的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合,可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo),用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
由此可見,隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用,各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大,保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū),但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū),海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài),破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來(lái)的報(bào)失,另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

根據(jù)對(duì)渤海、黃海、東海、南海的調(diào)查分析,從總體上看,主要海灣、河口及濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康或不健康狀態(tài)。海洋生態(tài)環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在:沿岸和近海海域多數(shù)傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)漁業(yè)資源日趨枯竭,導(dǎo)致海洋生物資源嚴(yán)重衰退,一些物種處于瀕危狀態(tài);富營(yíng)養(yǎng)化及營(yíng)養(yǎng)鹽失衡,生物群落結(jié)構(gòu)異常;河口產(chǎn)卵場(chǎng)嚴(yán)重退化,部分產(chǎn)卵場(chǎng)正在逐步消失,生境喪失或改變等。除了遠(yuǎn)海海域因離岸較遠(yuǎn)而環(huán)境良好以外,環(huán)境監(jiān)測(cè)浮標(biāo),沿岸和近海海域已有相當(dāng)部分受到一定程度的污染,環(huán)境質(zhì)量普遍下降。在一些重要河口、港灣水域,湖泊監(jiān)測(cè)浮標(biāo),生態(tài)環(huán)境也嚴(yán)重惡化,生物多樣性大為降低,赤潮頻發(fā);許多典型生態(tài)系統(tǒng)面積急劇縮小,自然景觀不斷破壞。港口淤積、航道萎縮、海岸侵蝕以及風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)災(zāi)害等問(wèn)題也因生態(tài)環(huán)境惡化而日趨嚴(yán)重。
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