20547.基于確定性、非確定性及其耦合模型的渤海灣近岸水生態(tài)環(huán)境研究

1、基于確定性、非確定性及其耦合基于確定性、非確定性及其耦合模型模型的渤海灣渤海灣近岸近岸水生態(tài)環(huán)境研究生態(tài)環(huán)境研究StudyonacteristicsofaquaticEcologicalEnvironmentofBohaiBaybasedondeterministicsnondeterministicsthecoupledmodel一級學科：力學學科專業(yè)：流體力學研究生：鄭東升指導教師：陶建華天津大學機械工程學院二零壹叁年十二月摘要渤海

2、灣位于渤海西部，是一個半封閉淤泥質(zhì)淺水海灘，陸源污染嚴重，水交換能力較弱。伴隨著經(jīng)濟和人口的迅速增長，渤海灣水質(zhì)日趨惡化，赤潮頻發(fā)，水生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴重的威脅。為了保護渤海灣水生態(tài)環(huán)境的安全，本文基于確定性、非確定性模型及其耦合的模型對渤海灣水動力學環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境進行研究。本文首先利用確定性模型對渤海灣的水動力特性進行了研究。分析了渤海灣的余流場特征以及岸線變遷、風場等對余流場的影響；研究了四季風場對渤海灣水交換的影響；利用水交換

3、矩陣對渤海各海灣之間的水交換進行分析；為了應對實際應用中可能缺少風場資料的情況，本文以渤海灣的實測數(shù)據(jù)為基礎，研究了風場數(shù)據(jù)的處理方法。利用確定性模型研究了陸源排放對水環(huán)境的影響。分析陸源污染的種類以及陸源排放的分布特征；研究了渤海灣對于陸源污染的響應特征；在對渤海灣入海徑流流量統(tǒng)計分析的基礎上研究了四季風場的變化以及豐水期、平水期和枯水期徑流注入的變化對渤海灣各功能區(qū)響應特征的影響。建立了支持向量機和元胞自動機耦合的非確定性葉綠素濃度

4、預測模型，并進行了優(yōu)化。通過九組不同影響因素組合方案的模擬結(jié)果的對比分析，得出最佳的影響因素組合，建立了非確定性葉綠素濃度預測模型。根據(jù)生物耐受性定律及其補充，對海水表面溫度和葉綠素濃度這兩個關鍵的影響因素，按照適宜、較適宜和不適宜三種狀態(tài)進行劃分，建立不同組合狀態(tài)下的優(yōu)化預測模型。結(jié)果表明，優(yōu)化后的模型的預測精度得到了提高。將基于過程的確定性模型與元胞自動機和支持向量機的非確定性模型進行耦合，建立了耦合的葉綠素濃度預測模型。充分利用確