湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型的研究的開(kāi)題報(bào)告

湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型的研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義湄洲灣是閩江三角洲唯一的天然海灣，位于福建省福州市東南部，是福州市的重要地理標(biāo)志和海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)域。近年來(lái)，由于人類(lèi)活動(dòng)的影響和天氣等因素的變化，湄洲灣的生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，湄洲灣水體中的富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題越來(lái)越突出，對(duì)湄洲灣的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都帶來(lái)了負(fù)面影響。為了更好的了解湄洲灣的生態(tài)環(huán)境變化，制定科學(xué)合理的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案，有必要對(duì)湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精確的觀測(cè)和模擬研究。對(duì)此，構(gòu)建湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型是一項(xiàng)非常重要的工作，能夠?yàn)殇刂逓车纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)提供有效的科學(xué)依據(jù)。二、研究?jī)?nèi)容本研究將基于ROMS（RegionalOceanModelingSystem）模型和湄洲灣的實(shí)際海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，建立湄洲灣生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型，研究湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)變化規(guī)律，探究湄洲灣富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題的本質(zhì)原因，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)湄洲灣生態(tài)環(huán)境的科學(xué)預(yù)測(cè)和預(yù)警。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）基于湄洲灣現(xiàn)有的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，建立湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型；（2）對(duì)湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模擬研究，并在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)證；（3）探究湄洲灣富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題的本質(zhì)原因，并分析其影響機(jī)理；（4）通過(guò)模型的預(yù)測(cè)和預(yù)警，制定相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)湄洲灣生態(tài)環(huán)境的科學(xué)管理和保護(hù)。三、研究方法和技術(shù)路線本研究主要采用以下方法和技術(shù)路線進(jìn)行：（1）使用ROMS（RegionalOceanModelingSystem）模型，建立湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型，對(duì)湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精確模擬；（2）采集湄洲灣實(shí)時(shí)和歷史的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和驗(yàn)證；（3）利用模型對(duì)湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估；（4）通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析，探究湄洲灣富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題的本質(zhì)原因，并制定相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施。四、研究預(yù)期成果及意義（1）建立湄洲灣三維生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型，對(duì)湄洲灣的水動(dòng)力、水文和水質(zhì)等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精確模擬和研究；（2）探究湄洲灣富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題的本質(zhì)原因，并分析其影響機(jī)理；（3）通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果制定相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，為湄洲灣的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。五、研究進(jìn)度安排本研究計(jì)劃總共用時(shí)兩年，具體任務(wù)進(jìn)度安排如下：第一年（1）完成湄洲灣生態(tài)動(dòng)力數(shù)值模型的建立，并對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化；（2）初步分析湄洲灣富營(yíng)養(yǎng)化、暗化和水體寒熱躍層等問(wèn)題的本質(zhì)原因，并制定相關(guān)研究計(jì)劃。第二年（1）對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬研究，深入探究湄洲灣生態(tài)環(huán)境變化的規(guī)律和機(jī)理；（2）分析研究結(jié)果，制定湄洲灣生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的科學(xué)依據(jù)；（3）完成研究報(bào)告的撰寫(xiě)和整理，完成論文的撰寫(xiě)和提交。六、參考文獻(xiàn)（1）Li,Z.,&Tan,Y.H.(2018).NumericalSimulationoftheWaterEnvironmentandtheEstimationoftheNutrientFluxinaTropicalCoastalRiverEstuary,Malaysia.Water,10(1),60.（2）Lu,D.P.,Li,F.,Li,D.C.,&Du,Y.P.(2017).ModelingtheImpactofLandUseChangesonNon-PointSourcePollutioninaCoastalCatchmentoftheSouthChinaSeaBasin.Water,9(10),746.（3）Wang,Y.,Li,Y.,&Zhang,Y.(2017).ModelingtheSpatiotemporalPatternsofTotalSuspendedSolidsinaMulti-InletBayBasedonaThree-DimensionalHydrodynamicandWaterQualityModel.Water,9(3),150.（4）Xie,Y.,Li,Y.,Chen,B.,&Xu,C.(2019).ModelingtheImpactofTidalPowerPlantConstructionontheHydrodynamicsandWaterQualityo