第 19 卷 第 5 期 2008 年 9 月
水 科 学 进 展 ADVANCES IN WATER SCIENCE
珠江河口夏季缺氧现象的模拟
罗 1 , 李适宇2 , 王东晓1 琳
大部分海洋生物均需依赖溶解在水中的氧气来维持生命 , 适量的氧是鱼类和好氧菌生存和繁殖的基本条 件 .缺氧 , 即 "低氧"现象的出现会改变生物群落的组成和结构 , 改变沉积物环境 , 对整个河口区的水生生态 系统会产生严重的影响 .由于鱼类和贝类在溶解氧低于 3 mg/ L 的水体中开始死亡 , 本研究中将海水中溶解氧 ( 含量低于 3 mg/ L 的现象定义为 "缺氧" Hypoxia) 现象[1 ] .研究普遍认为 ,缺氧现象存在和发展是水体的自然物理 条件和富营养化共同作用的结果 .
后由虎门 , , 蕉门 洪奇门 , , 横门 磨刀门 , 鸡啼门 , 虎跳门和崖门八大口门分流进入南海 ,在夏季丰水期径流量可超 过 20 000 m3 / s .珠江口地形复杂 , 滩槽交错 .在地形 , 径流和潮汐的共同作用下 , 水动力条件十分复杂 .而且 ,
随着近几十年来珠江三角洲地区的快速城市化与工业化发展 , 大量的污染物通过河流或直接排放到珠江口 , 致 使河口水质恶化 , 原有生态环境遭到破坏 , 富营养化 , 赤潮 , 缺氧等环境问题丛生[2 ] .作为水生态环境的重要 参数 , 了解珠江河口水体溶解氧 (DO) 的影响因素和缺氧现象的形成原因 , 对珠江口的可持续发展具有重要意
义 .对珠江口底层水体缺氧现象的观测可上溯到 20 世纪七八十年代进行的大规模海岸带和海涂资源综合调查 , 随后进行的多次调查都发现这一现象[3 ,4 ] .通过对水体的 DO 浓度及环境因子的监测分析 , 有学者从营养盐循 环利用的角度提出缺氧出现的壁垒条件和环境效应等[5 ] , 但目前尚无对河口沿岸底层水体缺氧现象的专门模拟 构建一个三维水动力2生态模型 , 模拟再现珠江口的物理 ,生态过程 , 调查缺氧现象的形成原因 .
研究 .海洋监测是获取水质信息的可靠手段 , 但数据的有限性和不连续性不能反映缺氧的动态过程 .因此本文
1 模型的建立
DO 的分布进行模拟 .
1 11 模型简介
区域水动力模型在三维斜压水动力模式 ( ECOM) 基础上建立 .ECOM 是基于著名的普林斯顿海洋模型 ( POM) 发展的适用于浅水环境 —— — 河流 , 海湾 ,河口沿海 ,水库和湖泊等的模型 , 能够真实模拟空间尺度 1～
收稿日期 : 2007207225 基金项目 : 中国科学院知识创新工程重要方向项目 "南海北部海洋生态动力学特征研究" ( kzcx2sw2227) ; 广东省重大科技专 项规划项目 "基于卫星遥感的珠江口咸潮预测技术模型开发" (2007A032600002) 作者简介 : 罗 (1978 - ) , 女 , 广西柳州人 , 博士 , 主要从事河口区水质模拟研究 .E2mail : luolin @scsio1ac1cn 琳 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
(11 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室 , 广东 广州 510301 ; 21 中山大学环境科学与工程学院 , 广东 广州 510275)
摘要 : 夏季底层水体缺氧现象是珠江河口存在的环境问题之一 .使用三维水动力2生态耦合模型来分析珠江口缺氧
现象的分布状况和产生原因 .模拟结果表明 : 模型能很好的再现珠江口的缺氧敏感性区域和强度 .珠江口存在的底 层水体缺氧现象是水体强烈层化和生化耗氧过程共同作用的结果 .缺氧现象的发展与减退受潮汐涨落的影响 .珠 江口盐度2潮汐混合锋面和层化作用控制低氧水团的范围和强度 . 关 : 缺氧 ; 珠江口 ; 层化作用 ; 潮汐混合 键 词
珠江口是中国著名的三大河口之一 ,珠江水系主要干流西江 , 北江和东江流经珠江三角洲经济发展区 ,汇合
根据珠江口的地形和水动力环境特征 , 本研究选择不同来源的水动力模型和生态模型进行联接和改进 , 对
中图分类号 : P342 文献标识码 : A 文章编号 : 100126791 (2008) 0520729207
Vol119 ,No15 Sep. , 2008

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