The fate of suspended sediment and particulate organic carbon in transit through the channels of a river catchment          下载免费PDF全文

Fred Worrall  Tim P. Burt  Nicholas J.K. Howden  Gregory R. Hancock  John Wainwright 《水文研究》2018,32(1):146-159

Particulate organic matter (POM) transiting through rivers could be lost to overbank storage, stored in‐channel, added to by erosion or autochthonous production, or turned over to release greenhouse gases to the atmosphere (either while in the water column or while stored in the channel). In the UK, a net loss of POM across catchments has been recorded, and the aim here was to investigate the balances of processes acting on the POM. This study considered records of suspended sediment and POM flux in comparison to stream flow, velocity, stream power, and residence time for the River Trent (English Midlands, 8,231 km²). We show that for the lower two thirds (106 km) of the River Trent, 2% is lost to overbank storage; 10% is lost to the atmosphere in the water column; and 31% is turned over while in temporary storage. Permanent in‐channel storage is negligible, and for the lower course of the river, material stored in‐channel will have a residence time of the order of hundreds of days between the last flood hydrograph of one winter and the first winter storm of the next winter (usually in the same calendar year). When considered at the scale of the UK, 1% POM in transit would be lost to overbank sedimentation; 5% turned over in the water column, and 14% turned over while in temporary storage. In the upper third of the study river channel, there is insufficient stream power to transport sediment and so in‐channel storage or in‐channel turnover over to the atmosphere dominate. The in‐channel processes of the River Trent do not conform to that expected for river channels as the headwaters are not eroding or transporting sediment. Therefore, the source of sediment must be lower down the channel network.  相似文献   

东中国海浪流相互作用对水位和波高影响的数值研究   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

贾岩  尹宝树  杨德周 《海洋科学》2009,33(8):82-86

通过修改风应力和底摩擦应力的计算方式并引入波致辐射应力,以POM(Princeton Ocean Model)和SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式为基础构建了浪流相互作用耦合模式,对1994年14号台风过程下的东中国海波流相互作用对水位和波高的影响进行了模拟研究.结果表明:浪流相互作用引起的水位变化主要出现在近岸浅水区.与岸边站点实测水位的对比显示,耦合后的结果相比非耦合结果更接近观测值,特别是在极值水位处.流的存在显著地影响有效波高的计算结果.在黄海海域,流对有效渡高的增减在极值处大于0.2 m.在台湾岛东北海域黑潮流系附近,流对有效波高的增加最大可达1.6 m.上述结果对改善近岸风暴潮和海浪预报具有指导意义.  相似文献   

数值实验论证台湾暖流和对马暖流的关系          下载免费PDF全文

郑沛楠  白志鹏  吴德星  林霄沛 《海洋学报》2009,31(1):1-9

台湾暖流和对马暖流均为沿中国东部海域大陆架的北向流。有学者认为存在"台湾-对马暖流流系"。现有的研究均未涉及台湾暖流和对马暖流在该系统中各自的动力作用。本文作者发现在该系统中对马暖流扮演更为重要的角色。借助一个三维斜压模式,作者设计了几组数值实验来讨论台湾暖流和对马暖流之间的动力学机制。结果显示台湾暖流对对马暖流几乎没有影响,而对马暖流却对台湾暖流存在重要影响。尽管对马暖流位于"下游区",通过"源-汇"驱动作用,其可以诱生约0.5×106m3/s的台湾暖流水。作者认为,能量通过地形波传导理论可能为这一动力学机制的合理解释。  相似文献   

长江口叶绿素分布特征和营养盐来源数值模拟研究          下载免费PDF全文

杨德周  尹宝树  俞志明  白涛  刘兴泉 《海洋学报》2009,31(1):10-19

利用POM(Princeton Ocean Model)模型在长江口及其邻近海域建立了三维斜压动力学模式,该模式开边界处考虑了潮汐、潮流、台湾暖流、沿岸流和长江径流。模式成功地模拟了长江口及其邻近海域的潮汐特征和环流特征。此外2004年11月的实测数据分析结果表明在观测区域的水下河谷西侧位置的强表面羽状锋内,存在着高叶绿素a浓度分布。为了分析长江口外存在的高叶绿素浓度分布和长江口的营养盐输入的相关关系,进行了两次数值试验:(1)给定长江口的径流量和径流输入的营养盐,把长江口的输入作为营养盐输入的惟一源;(2)在开边界处,根据实测资料给定营养盐的输入,同时考虑径流营养盐输入。在(1)、(2)两种情况下,把硝酸盐作为保守物质,进行了平流扩散数值试验。模式的模拟结果和实测资料的对比分析表明:沿岸流、台湾暖流的营养盐输入和上升流从底部输入的营养盐是此高叶绿素浓度区营养盐的重要来源。  相似文献   

深圳湾海域环境容量及污染总量控制研究——I.潮汐、潮流数值模拟     

张静  孙省利  林建国  陈春亮 《海洋通报》2010,29(1)

基于美国普林斯顿大学的POM(Princeton Ocean Model)模型,将干湿网格技术引入到模型中,利用模型的外模式(二维)对深圳湾海域的潮汐、潮流和余流进行了数值模拟研究。模拟结果与实测值吻合较好。计算结果表明:深圳湾海域属不正规半日潮,水平潮流具有明显的往复流性质,主要呈西南—东北走向;落潮流速略大于涨潮流速;受地形及陆地河流径流的影响,湾中到湾口及航道附近流速较大,湾顶和靠近香港的滩涂部分流速较小;深圳湾余流场较弱,余流流向指向湾外;整个深圳湾水交换较弱,海域自净能力较差。  相似文献