闽江口水交换数值模拟及其动力机制分析

摘要

近岸海域水交换不仅反映区域水体的物理自净能力，还能揭示污染物迁移扩散过程。为探究闽江口水交换特性，基于河口、陆架和海洋沉积物模型(estuarine, coastal and ocean model system with sediments, ECOMSED)与Lagrange粒子追踪模型，通过实测数据拟合验证，构建了闽江口海域的三维数值模型，在此基础上开展风场、热通量、径流、潮流等外部环境影响因素的模拟实验。结果表明：闽江口水交换具有显著的垂向分层现象，中层水交换能力最强，表层污染物在海表热通量和风场影响下呈北向迁移趋势；川石水道以南水域水体自净能力强于川石水道北部水域；径流对闽江口水交换驱动作用最显著，关闭径流后，各层粒子滞留比例高达69%～75%。这些发现对于闽江口的污染物治理、水质变化预测等具有指示意义，能够为闽江河口海域环境保护提供科学依据与技术支持。

关键词

ECOMSED / 粒子追踪 / 闽江口 / 水交换 / 数值模拟