渤海是我国的内海,三面环陆,平均水深只有18m。近年来赤潮频频发生,发生赤潮的海域也有扩大的趋势。渤海的污染状况不断加重,已经严重制约了环渤海地区的经济发展和人民生活质量的提高,渤海环境治理已经刻不容缓。 在水质研究及环境治理中,应用水质模型对海域的污染状况、富营养化指标,水体的纳污能力及污染趋势进行分析有节时、省力及预报性强的优点。 本文采用的数学模型包含三维水动力学模型和水质模型。水动力学模型在Boussinesq假定的基础上,根据质量守恒及动量、物质输运定理提出基本方程组,离散时采用有限体积法及空间交错网格体系,平面分辨率为4km×4km;在验证水动力学模型准确性的基础上,模拟了渤海在潮流、风场、热交换等因素的作用下夏季及冬季的环余流情况,模型精度较高,模拟的结果较为可靠。在搜集了大量的污染分布及排放数据的前提下,采用空间数据处理的方法,提取各种污染物的初始场及陆源入海量在此基础上,针对渤海的污染特点,选定包含水温、盐分、COD、叶绿素a、无机氮、有机氮、无机磷、有机磷及溶解氧等状态变量及相互作用组成的三维水质模型,模拟获得了1978年5—12月8个月内的COD分布及各海域的浓度变化情况,与污染调查数据比较,模拟结果较好。并对影响渤海各海域COD污染的因素进行了分析,得到结论:渤海的污染受陆源污染的影响最大,在各湾的自净能力中,辽东湾、渤海湾的自身沉降、分解能力要强于水交换的净化能力,而渤海中部和莱州湾的自净能力主要依赖于水体的交换。位于北黄海的大连湾排污对渤海海域的污染影响不大。