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调水调沙影响下的黄河入海水沙输运机制

调水调沙影响下的黄河入海水沙输运机制

作者：王柯萌自然资源部第一海洋研究所

学位级别：硕士

为了精细描述黄河入海水沙的扩散过程,本文基于适应岸线的正交曲线网格,利用Delft3D构建了包括现行河道尾闾河段在内的黄河口三维水沙数值模型。通过2011年调水调沙期间的大面站观测资料对河口区进行了验证,通过2013年4月的温带风暴潮... 详细信息

为了精细描述黄河入海水沙的扩散过程,本文基于适应岸线的正交曲线网格,利用Delft3D构建了包括现行河道尾闾河段在内的黄河口三维水沙数值模型。通过2011年调水调沙期间的大面站观测资料对河口区进行了验证,通过2013年4月的温带风暴潮对风暴潮模型进行了验证,结果表明模型可以很好地描述研究区的流场特征和盐度、悬沙分布。根据多个工况,首先分析了调水调沙对潮流-径流场和切变锋位置、强度、历时的影响。以此为基础,阐述了切变锋控制下的黄河入海水沙输运机制。最后,考虑了异重流和温带风暴潮两种极端动力条件对黄河口的潜在影响。获得的主要结论如下:(1)黄河口存在地形和径流成因的两类切变锋,前者存在于口门右侧河口前缘的全水深范围内,后者仅在外海表层出现。径流量控制着径流成因锋面的空间尺度,并可增强地形成因锋面的强度和历时。切变锋通过阻隔跨锋面的物质扩散,维持着口门右侧条带状的水沙输运路径。口门左侧地形成因锋面的缺失,导致环形的潮均盐度、悬沙浓度等值线。(2)黄河口存在两个低盐中心。表层低盐中心位于口门东北侧外海,受羽状流和表层顺时针环流控制。底层淡水受地形成因切变锋面抑制,主要被局限在口门右侧的河口前缘,并沿岸线向东南-南扩散,形成底层低盐中心。外海表层的顺时针环流提供的平流通量对冲淡水扩散的贡献最高,近岸与径流-潮流相互作用、地形成因锋面有关的盐度-潮流相位差引起了相对强烈的潮泵通量。(3)黄河入海泥沙的扩散范围与径流强度呈正相关,且受絮凝、沉降作用的影响,远低于冲淡水。调水期的悬沙输运主要沿潮流主轴(长轴)与河道轴线(短轴),空间尺度不超过20 km、8 km,位于14 m等深线内。调沙期和非调水调沙期的入海悬沙被切变锋捕集,主要沉积在口门右侧的10 m以浅海域,悬沙输运基本被局限在地形成因锋面内侧,即使调沙期的悬沙浓度远高于调水期。潮泵通量的异常反映了三个悬沙沉降的典型区域,特别是地形成因锋面的内侧。(4)黄河口由羽状流向异重流转变的临界悬沙浓度为27±4 kg/m,与已有实测资料吻合。异重流形成了“倒盐水楔”型低盐度、高含沙的底层水,其前端已在底层地形成因锋面外,切变锋对异重流的束缚作用降低。口门左侧的地形坡度较陡,有利于维持异重流的速度和运动距离。口门左、右两侧强异重流和强切变锋的竞争,使河口前缘的水沙分布规律趋于一致。“倒盐水楔”固有的不稳定性将导致异重流末期强烈的垂向混合过程,结合口门左侧较大的垂向剩余密度梯度,促进了孤东海域表层低盐水的形成。(5)作为我国北方温带风暴潮灾害最为严重的区域之一,黄河入海径流的方向与温带风暴潮期间具有显著优势的偏北风基本相反,风暴增水和表层风生流将使表层羽状流侵入外海的距离显著缩小,表层的水沙输运受到抑制。受口门左侧独特的岸线形态影响,表层风生流在造成孤东海域水体堆积的同时,也带来了部分入海水沙。因此,口门左侧的淤积速率在温带风暴潮期间将有所增强。

关键词：黄河口调水调沙 Delft3D 切变锋水沙输运异重流风暴潮

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海底峡谷内浊流流动与沉积特征数值模拟研究

海洋学报 2020年第11期42卷 75-87页

作者：王越孙永福修宗祥宋玉鹏王柯萌谢秋红自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

数值模拟已成为研究海底浊流的重要方式,开展海底浊流的流动与沉积特征的数值模拟,对深水沉积体系特征研究、海底工程设施稳定性评价以及深海油气勘探均具有重要意义。本文基于不可压缩流体Navier-Stokes方程与湍流k-ε模型构建了浊流... 详细信息

数值模拟已成为研究海底浊流的重要方式,开展海底浊流的流动与沉积特征的数值模拟,对深水沉积体系特征研究、海底工程设施稳定性评价以及深海油气勘探均具有重要意义。本文基于不可压缩流体Navier-Stokes方程与湍流k-ε模型构建了浊流数值计算模型,设定不同粒径、速度与悬浮颗粒物浓度等初始条件,模拟并分析了单粒径悬浮颗粒驱动的持续入流的海底浊流沿海底连续坡折带的流动过程及沉积特征。模拟结果显示,浊流在斜坡段处于加速状态,水平段流速骤减并逐渐沉积,且浊流在小坡度的加速不改变浊流的沉积趋势。浊流由于环境水体的夹带效应逐渐增厚,且浊流头部形态与流动特征与实测资料吻合良好。本文另对多频次持续入流浊流进行了模拟,并将模拟结果与实测地层沉积特征对比,结果显示,多频次持续入流的海底浊流在纵向上可能会形成多个不连续鲍玛层序的叠积。

关键词：海底浊流浊流沉积数值计算坡折带

黄河三角洲互花米草整治对潮滩湿地防灾功效和沉积动力的影响

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海洋与湖沼 2023年第6期54卷 1586-1596页

作者：高翔王柯萌武国相梁丙臣张树岩中国海洋大学工程学院山东青岛266100 山东省海洋工程重点实验室山东青岛266100 山东黄河三角洲国家级自然保护区黄河口管理站山东东营257061

互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种,2010年开始爆发式蔓延,2020年面积最大时可超6000 hm2,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的... 详细信息

互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种,2010年开始爆发式蔓延,2020年面积最大时可超6000 hm2,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10~30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。

关键词：黄河三角洲盐沼互花米草湿地整治风暴潮

黄河三角洲北侧潮滩的^(7)Be分布及侵蚀特征

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地球化学 2020年第6期49卷 602-609页

作者：宋莎莎孙永福邓艾芳王柯萌南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究... 详细信息

测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究区的侵蚀特征。实验结果表明:ZK3的^(7)Be最大可测得深度为6 mm,ZK2为2~4 mm,ZK1为0~2 mm,3个样点的^(7)Be比活度均在0~2 mm内达到最大值。ZK3的^(7)Be比活度随深度呈指数式衰变,且其面积活度值与沉积通量估算值相符,表明ZK3处沉积环境稳定,也验证了沉降公式在黄河三角洲的适用性。进一步结合沉积速率与沉积时间对3个样点进行对比分析发现,黄河三角洲的高潮滩和潮上带在风暴潮来临时分别经历海水和风力的侵蚀作用,2018年11月20日至2019年5月3日样点ZK1处沉积平衡(B)为−0.4 cm,样点ZK2处沉积平衡(B)为−0.2 cm,反映了风蚀作用强度弱于海水侵蚀作用。研究区在冬半年内表现为净侵蚀但整体地势变化平缓,且侵蚀强度应具有冬半年大于夏半年的季节性特征。

关键词： ^(7)Be 潮滩风暴潮海水侵蚀风蚀黄河三角洲

校企合作推动农牧高等职业院校国际化办学的实践研究

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中国科技经济新闻数据库教育 2022年第11期 155-157页

作者：王柯萌张广斌山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261061

“一带一路”倡议深入发展,企业国际化和“走出去”步伐加快,但面临本土化人才不足、语言交流不顺畅、技术标准不统一等问题。党中央、国务院高度重视教育对外开放,鼓励高等职业院校国际化建设,但国际化办学路径不宽、实效不足等。本文... 详细信息

“一带一路”倡议深入发展,企业国际化和“走出去”步伐加快,但面临本土化人才不足、语言交流不顺畅、技术标准不统一等问题。党中央、国务院高度重视教育对外开放,鼓励高等职业院校国际化建设,但国际化办学路径不宽、实效不足等。本文从山东畜牧兽医职业学院聚焦“四点”,强化“四力”的国际化办学实践入手,提出高等职业院校国际化建设的创新思路,即立足农牧行业和专业,联合中资“走出去”大型农牧企业,打造校企国际化命运共同体,推动校企协同“走出去”,服务“一带一路”建设和国际产能合作。

关键词：校企合作高等职业院校国际化办学

面向东盟的海外畜牧类本土化人才培养路径研究与实践--以山东畜牧兽医职业学院为例

维普期刊数据库评论

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教育国际交流

教育国际交流 2024年第4期 35-39页

作者：王柯萌张广斌山东畜牧兽医职业学院对外交流与合作处

2023年5月,习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时指出,要完善教育对外开放战略策略,增强我国教育的国际影响力和话语权。2023年7月,教育部办公厅《关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知》提出,要“教随产出、... 详细信息

2023年5月,习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时指出,要完善教育对外开放战略策略,增强我国教育的国际影响力和话语权。2023年7月,教育部办公厅《关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知》提出,要“教随产出、产教同行”,培养一批服务中国企业海外发展的本土化技术技能人才。高职院校开展国际化办学、培养海外本土化人才势在必行。

关键词：技术技能人才国际化办学人才培养路径教育部办公厅教育对外开放集体学习畜牧类战略策略

调水调沙对黄河三角洲切变锋及冲淡水扩散的影响

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海洋科学进展 2019年第4期37卷 551-564页

作者：王柯萌孙永福宋玉鹏徐丛亮董立峰自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 黄河河口海岸科学研究所山东东营257000

基于Delft3D构建了包含利津以下河段的黄河口三维水动力数值模型,通过2011年调水调沙期间的大面站观测资料对模型进行了验证,结果表明模型可以很好地描述研究区的流场特征和盐度分布。通过3个工况,分析调水调沙对切变锋位置、强度、历... 详细信息

基于Delft3D构建了包含利津以下河段的黄河口三维水动力数值模型,通过2011年调水调沙期间的大面站观测资料对模型进行了验证,结果表明模型可以很好地描述研究区的流场特征和盐度分布。通过3个工况,分析调水调沙对切变锋位置、强度、历时的影响,总结出地形成因和径流成因的两类切变锋。表层低盐中心位于入海口东北外海,与径流入海后形成的顺时针环流一致。底层淡水受地形成因切变锋面抑制,主要被限制在口门右侧的河口前缘,并沿岸线向ES—S扩散,形成底层低盐中心。高径流时表层冲淡水向北侧扩散更远且偏转半径更大;低径流时盐水楔位于河道内,外海盐度波动较弱。平流作用与水体净输移有关,提供了绝大部分的淡水通量;潮泵作用在近岸更为强烈,反映了口门两侧不同位置、层位截然相反的盐度-潮流相位关系。

关键词：黄河口调水调沙切变锋冲淡水数值模型

滨海盐沼湿地地貌形态和植被格局的生态-地貌耦合模拟研究

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海洋与湖沼 2024年第4期55卷 876-886页

作者：张德琛武国相王柯萌梁丙臣张树岩车纯广中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室山东青岛266100 山东黄河三角洲国家级自然保护区黄河口管理站山东东营257061

滨海盐沼湿地是重要的海岸带生态系统,其地貌形态和植被格局受潮汐动力、泥沙供给等条件影响显著。近年来,盐沼生态-地貌动力学研究成为前沿研究热点。以我国典型潮滩盐沼的动力环境为原型,建立考虑水动力-泥沙-地貌-植被互馈过程的动... 详细信息

滨海盐沼湿地是重要的海岸带生态系统,其地貌形态和植被格局受潮汐动力、泥沙供给等条件影响显著。近年来,盐沼生态-地貌动力学研究成为前沿研究热点。以我国典型潮滩盐沼的动力环境为原型,建立考虑水动力-泥沙-地貌-植被互馈过程的动态耦合模型,研究了不同潮差、海平面上升速率、泥沙供给与泥沙性质等关键变量影响下的盐沼湿地植被-地貌耦合演变过程。研究结果表明,外部泥沙供给是控制潮滩-盐沼高程和植被范围的关键要素,外海悬沙浓度越大,滩面坡度越缓、滩面高程越高、植被的海向延伸越宽;泥沙沉降速度越小,易形成上凸型剖面,且湿地植被分布范围更宽;潮差同时影响盐沼在潮间带的下部边界和上部边界,更大的潮差、更强的潮汐水动力有助于形成更高的潮沟密度和泥沙向盐沼内部的输送效率。研究结果可为滨海湿地保护和修复工程提供理论参考。

关键词：盐沼湿地潮滩-潮沟系统植被生态地貌学

Teach-back健康宣教对大咯血介入治疗患者SPBS评分及护理工作满意度的影响

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国际医药卫生导报 2020年第17期26卷 2641-2643页

作者：杨月娥马民杰乔丽闪王柯萌乔宪伟禹州市人民医院介入科 461670

目的观察Teach-back健康宣教对大咯血介入治疗患者自我感受负担量表(SPBS)评分及护理工作满意度的影响。方法选取2017年10月至2019年6月168例大咯血介入治疗患者,按照入院时间分组,各84例。对照组实施常规护理,观察组在对照组基础上实施... 详细信息

目的观察Teach-back健康宣教对大咯血介入治疗患者自我感受负担量表(SPBS)评分及护理工作满意度的影响。方法选取2017年10月至2019年6月168例大咯血介入治疗患者,按照入院时间分组,各84例。对照组实施常规护理,观察组在对照组基础上实施Teach-back健康宣教。对比两组患者干预前后疾病知识掌握度、SPBS评分、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分、护理工作满意度。结果干预后观察组疾病知识为(84.35±8.14)分、注意事项为(82.79±7.86)分、护理措施评分为(87.12±8.30)分,均显著高于对照组的(79.25±7.60)分、(75.44±7.51)分、(84.36±7.11)分,两组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);干预后观察组SPBS评分为(11.34±2.31)分、HAMA评分为(5.41±1.47)分,低于对照组的(13.59±2.85)分、(7.69±2.03)分,两组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);观察组护理工作满意度高于对照组[94.05%(79/84)比83.33%(70/84)],两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论Teach-back健康宣教应用于大咯血介入治疗患者,可提高患者疾病知识掌握度,减轻患者自我感受负担及焦虑情绪,提高护理工作满意度。

关键词：大咯血介入治疗疾病知识掌握度自我感受负担量表焦虑