亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        圍填海工程對(duì)天津海域水動(dòng)力環(huán)境影響的數(shù)值分析

        2012-08-29 07:30:42劉仲軍劉愛(ài)珍于可忱
        水道港口 2012年4期
        關(guān)鍵詞:減幅南港潮位

        劉仲軍,劉愛(ài)珍,于可忱

        (1.天津港口集團(tuán)有限公司,天津300456;2. 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所 水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300456;3.河海大學(xué) 河口海岸與近海工程學(xué)院,南京210098)

        近岸海域位于海洋與陸地最接近的區(qū)域,是海洋中各類(lèi)資源最豐富的海域,同時(shí)也是人類(lèi)優(yōu)先開(kāi)發(fā)的區(qū)域,港口建設(shè)、海洋開(kāi)發(fā)和海洋運(yùn)輸,尤其是圍填海工程,給近岸海域的水動(dòng)力環(huán)境帶來(lái)了很大的影響。

        天津近岸海域水動(dòng)力狀況與岸線的變化是密切相關(guān)的,天津近岸海域的海岸線長(zhǎng)度約153 km,海域面積3 000 km2。根據(jù)天津市濱海新區(qū)空間的發(fā)展特征,南港工業(yè)區(qū)是重要的產(chǎn)業(yè)功能區(qū)之一。近年來(lái),天津近岸海域填海規(guī)模和總量增長(zhǎng)較快,填海造陸對(duì)于土地、水文、生態(tài)及氣候等均產(chǎn)生多方面的環(huán)境效應(yīng)[1-3],圍填海造陸工程實(shí)施一方面可以增加土地面積,在一定程度上緩解建設(shè)用地緊張,滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展用地的需求,另一方面圍填海工程的實(shí)施也會(huì)對(duì)周?chē)哪嗌抄h(huán)境、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生眾多不利影響[4-7],當(dāng)海岸形狀、水域面積等條件發(fā)生變化時(shí),必將導(dǎo)致周?chē)Q髣?dòng)力條件的變化,從而對(duì)這些海區(qū)的物理自凈能力及水質(zhì)產(chǎn)生一定影響。

        南港工業(yè)區(qū)作為天津海域的新建港區(qū),其填海方式采用貼岸多突堤式填海造陸方案[8],工程的實(shí)施必將對(duì)本海域已建的天津港主航道、臨港工業(yè)區(qū)及大沽沙航道、臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)及其航道等其他港區(qū)產(chǎn)生不同程度的影響,本文采用數(shù)值模擬的方法,研究圍填海工程導(dǎo)致的岸線變化對(duì)工程海域以及天津港附近水動(dòng)力的影響規(guī)律,以及相應(yīng)的影響范圍,為天津近岸海域海域使用與資源的可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。

        1 數(shù)學(xué)模型的建立

        1.1 模型控制方程

        式中:h 為水位,m;H 為水深,m;u、v 分別為x、y(即東、北)方向的流速分量,m/s;f 為柯氏力系數(shù)(s-1,f=2ωsinφ,ω 為地球自轉(zhuǎn)角速度,φ 為計(jì)算區(qū)域平均緯度);C 為謝才系數(shù),m1/2/s,C=H1/6/n,n 為曼寧系數(shù);t 為時(shí)間,s;g 為重力加速度,m/s2;式(1)~式(3)構(gòu)成了求解潮流場(chǎng)的基本控制方程。為了求解這樣一個(gè)初邊值問(wèn)題,必須給定適當(dāng)?shù)某跏紬l件和邊界條件。

        1.2 初邊值條件

        在本研究采用的數(shù)值模式中,需給定水動(dòng)力與水質(zhì)模型的邊界條件。

        (1)水動(dòng)力初邊值條件。在本研究中,初始潮位取計(jì)算開(kāi)始時(shí)的平均潮位,初始流速取為0。開(kāi)邊界條件即水域邊界條件,本研究中開(kāi)邊界給定潮位,即:η=η(x,y,t)。所謂閉邊界條件即水陸交界條件。在該邊界上,水質(zhì)點(diǎn)的法向流速為0,即:Vn=0。

        (2)水質(zhì)模型初邊值條件。岸界和垂直邊界采用無(wú)通量條件。開(kāi)邊界選為:出流,輻射條件;入流,無(wú)梯度條件。初始濃度根據(jù)渤海灣內(nèi)部劣于外部的實(shí)際情況,采用渤海灣內(nèi)為1 單位,渤海其余部分為0.5 單位的分布。

        1.3 數(shù)值求解

        本文采用等間距網(wǎng)格的差分方法求解,利用ADI(Alternating Direction Implicit)法,在矩形域中,分別在x方向和y 方向進(jìn)行求解,使問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解2 個(gè)三對(duì)角矩陣,具體的離散方程不再敘述。

        1.4 計(jì)算域、網(wǎng)格設(shè)置

        潮流場(chǎng)的計(jì)算采用三層嵌套方式進(jìn)行計(jì)算,3 個(gè)模型分別為渤海、渤海灣和天津港及附近區(qū)域,在潮流計(jì)算模型的開(kāi)邊界采用潮位控制,其中渤海大區(qū)域的邊界水位由煙臺(tái)港和大連港2 個(gè)驗(yàn)潮站的潮位資料插值得到。在渤海潮流計(jì)算后,渤海灣、天津港附近區(qū)域的潮流場(chǎng)計(jì)算中潮位邊界條件均由上一層模型的計(jì)算結(jié)果提供。天津海域的計(jì)算范圍北界曹妃甸,西南至歧河口,取為80 km×83 km 的南北向矩形區(qū)域,總面積約6 640 km2,計(jì)算網(wǎng)格尺度采用120 m×120 m 的固定網(wǎng)格,模型選取的時(shí)間步長(zhǎng)為40 s。

        圖1 天津海域模型計(jì)算范圍及驗(yàn)證點(diǎn)位置Fig.1 Computed area and observed position of tidal current in Tianjin sea

        2 計(jì)算結(jié)果

        2.1 模型驗(yàn)證

        模型驗(yàn)證資料采用2008 年7 月大、小潮的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料,對(duì)潮位、流速和流向進(jìn)行了驗(yàn)證。其中共有6個(gè)潮流站(圖1 中#1~#6)和一個(gè)潮位站(圖1 中SW)。驗(yàn)證曲線見(jiàn)圖2。從驗(yàn)證結(jié)果看,各測(cè)站計(jì)算值與實(shí)測(cè)值基本一致,潮位、流速和流向的變化過(guò)程也基本吻合,可見(jiàn)該模型所模擬的潮流運(yùn)動(dòng)基本能夠反映出天津海域的水流狀況。

        2.2 計(jì)算結(jié)果

        圖3 為天津海域漲落急時(shí)刻潮流場(chǎng)圖,該海域的潮流具有往復(fù)流性質(zhì)。在外海水流基本呈向岸和離岸運(yùn)動(dòng),在近岸由于受到港口建筑物的影響,水流呈現(xiàn)沿岸或沿建筑物邊緣流動(dòng)的特點(diǎn)。圖4 為南港工業(yè)區(qū)建設(shè)后的潮流場(chǎng)圖,南港圍填海工程的建設(shè)不會(huì)使渤海灣的潮流性質(zhì)發(fā)生變化。

        3 影響分析

        在工程海域附近,漲急時(shí),北側(cè)流速增大,防波堤堤頭以西4.5 km 范圍內(nèi)流速增幅超過(guò)0.1 m/s;港池及航道內(nèi)流速基本表現(xiàn)為減??;造陸區(qū)東側(cè)流速減小,造陸區(qū)邊緣處流速減幅最大為0.4~0.5 m/s,減幅大于0.1 m/s 的范圍最大為造陸區(qū)以東7.5 km 范圍內(nèi),造陸區(qū)以東15 km 范圍內(nèi)流速減幅超過(guò)10%,且渤海灣中部大范圍內(nèi)流速均表現(xiàn)為減?。辉礻憛^(qū)東南角外側(cè)流速增大,增幅大于0.1 m/s 的范圍基本處于半徑3 km 的半圓內(nèi)。

        圖2 代表測(cè)站實(shí)測(cè)與計(jì)算潮位、流速、流向比較Fig.2 Comparison between observed and computed data of water level,speed and direction

        圖3 工程前流場(chǎng)Fig.3 Tidal current field before the project

        工程建設(shè)后水流改變?yōu)檠亟ㄖ镞吘壛鲃?dòng)的特點(diǎn),造陸區(qū)東側(cè)水流分成兩股:一股向北側(cè)順時(shí)針偏轉(zhuǎn)后流入臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)與南港工業(yè)區(qū)之間的水域內(nèi);一股向南側(cè)水流逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),繞過(guò)東南角后呈順時(shí)針偏轉(zhuǎn)的向岸流動(dòng)。落急時(shí)流速、流向的變化趨勢(shì)與漲急時(shí)相同,變化幅度及范圍小于漲急時(shí)。對(duì)工程海域周邊的臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)及其航道的影響表現(xiàn)為流速減小,減幅為0.1~0.2 m/s,產(chǎn)業(yè)區(qū)口門(mén)以東11 km 范圍內(nèi)流速減幅達(dá)10%以上。工業(yè)區(qū)東側(cè)外海流速表現(xiàn)為減小,根部最大減幅達(dá)10%~20%,約為0.05 m/s,大沽沙航道流速減幅最大為0.01 m/s,約為南港填海造陸實(shí)施前的3%~4%。對(duì)于天津港主航道的影響表現(xiàn)為流速減小,減幅最大為0.01 m/s,約為南港填海造陸實(shí)施前的1%~2%。

        圖4 工程后流場(chǎng)Fig.4 Tidal current field after the project

        圖5 工程實(shí)施前后流速變化率等值線(單位:%)Fig.5 Variation curves for flow velocity change rate of Tianjin area

        4 結(jié)論

        本文建立了數(shù)值分析模型,研究了圍填海工程導(dǎo)致的岸線變化前后,天津近岸海域的水動(dòng)力變化以及影響范圍,在此基礎(chǔ)上,分析了圍填海工程對(duì)天津港海域的影響程度,通過(guò)數(shù)值分析,主要得到以下結(jié)論:

        (1)通過(guò)對(duì)南港填海造陸工程建設(shè)前后的潮流場(chǎng)對(duì)比分析,可以看出,工程建設(shè)后天津海域乃至渤海灣的潮流動(dòng)力條件有所減弱,影響程度隨著距離的增大而減小,影響程度由大到小依次為:臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)及航道、臨港工業(yè)區(qū)及大沽沙航道、天津港主航道、北塘港區(qū)。

        (2)根據(jù)岸線變化對(duì)天津近岸海域的水動(dòng)力影響分析表明,圍填海工程導(dǎo)致的岸線變化對(duì)天津近岸海域的水動(dòng)力條件的變化,將會(huì)導(dǎo)致天津海域產(chǎn)生相應(yīng)的沖淤變化,導(dǎo)致工程海域附近的泥沙、污染物的運(yùn)移規(guī)律發(fā)生變化,可能增加港區(qū)與航道的維護(hù)性清淤工作以及污染物的累積,需要在工程建成后及時(shí)監(jiān)測(cè)相應(yīng)參數(shù),并制定相應(yīng)的防治措施與對(duì)策。

        [1]朱高儒,許學(xué)工. 填海造陸的環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2011,20(4):761-766.ZHU G R,XU X G.Research review on environmental effects of land reclamation from sea[J].Ecology and Environmental Sciences,2011,20(4):761-766.

        [2]劉育,龔鳳梅,夏北成.關(guān)注填海造陸的生態(tài)危害[J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),2003(4):25-27.

        [3]聶源,羊天柱,許雪峰.基巖海岸圍填海工程后的流場(chǎng)變化[J].海洋學(xué)研究,2009,27(4):46-54.NIE Y,YANG T Z,XU X F. Preliminary study of the flow field variation resulted from reclamation project at bedrock coast[J].Journal of Marine Sciences,2009,27(4):46-54.

        [4]孫連成.塘沽圍海造陸工程對(duì)周邊泥沙環(huán)境影響的研究[J].水運(yùn)工程,2003(3):1-5.SUN L C.A Study on Influences of Reclamation in Tanggu on Peripheral Sediment Environment[J].Port&Waterway Engineering,2003(3):1-5.

        [5]李欣.圍海造地工程對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響[J].科教導(dǎo)刊,2010(21):105-106.

        [6]王志勇,趙慶良,鄧岳,等. 圍海造陸形成后對(duì)生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)資源的影響——以天津臨港工業(yè)區(qū)灘涂開(kāi)發(fā)一期工程為例[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2004,17(6):37-39.WANG Z Y,ZHAO Q L,DENG Y,et al. Effect of Reclamation Project to Ecological Environment and Fishery Resource-Taking the Exploit Seabeach First Project of Tianjin Industrial Abuting on the Port[J].Urban Environment&Urban Ecology,2004,17(6):37-39.

        [7]倪晉仁,秦華鵬.填海工程對(duì)潮間帶濕地生境損失的影響評(píng)估[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,23(3):345-349.NI J R,QIN H P.Assessment of reclamation impact on inter-tidal habitat loss[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2003,23(3):345-349.

        [8]趙英杰,劉憲斌,劉愛(ài)珍,等.天津南港工業(yè)區(qū)用海方式合理性探討[J].中國(guó)水運(yùn),2011(5):49-52.

        猜你喜歡
        減幅南港潮位
        基于距離倒數(shù)加權(quán)的多站潮位改正方法可行性分析
        天津南港LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)
        煤氣與熱力(2022年4期)2022-05-23 12:44:56
        唐山市警戒潮位標(biāo)志物維護(hù)研究
        渤化南港碼頭公司首船起航
        天津化工(2021年3期)2021-06-11 08:03:12
        水土流失較監(jiān)測(cè)峰值減少近百萬(wàn)平方公里
        廣州4月商業(yè)地產(chǎn)市場(chǎng):公寓成交維穩(wěn),寫(xiě)字樓及商鋪庫(kù)存同比減幅明顯
        多潮位站海道地形測(cè)量潮位控制方法研究
        基于改進(jìn)的OLS-RBF模型的感潮河段潮位預(yù)測(cè)研究
        黑龍江省19802014主要糧食作物產(chǎn)量和面積分析研究
        鐵四院參建的香港地鐵南港島線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)
        国产精品99久久精品爆乳| 影音先锋久久久久av综合网成人| 久久精品国产只有精品96 | 久久精品国产自清天天线| 啪啪网站免费观看| 日韩av中文字幕波多野九色| a午夜国产一级黄片| 亚洲精品在线观看自拍| 手机在线亚洲精品网站| 极品成人影院| 真实国产乱视频国语| 日本一级二级三级在线| 色狠狠一区二区三区中文| 国产熟人av一二三区| 亚洲av成本人无码网站| jiZZ国产在线女人水多| 一区二区三区日韩精品视频| 国产精品天天看天天狠| 午夜三级a三级三点| 91久久青青草原免费| 亚洲国产av一区二区三| 麻豆69视频在线观看| 吃奶摸下激烈床震视频试看| 五月丁香六月综合激情在线观看| 蜜桃成人精品一区二区三区| 国产无遮挡aaa片爽爽| 久久精品国产久精国产| 国产女人精品视频国产灰线| 在线观看女同一区二区| 精品亚洲成a人在线观看| 亚洲精品一区二区三区大桥未久| 91福利精品老师国产自产在线| 一区二区三区少妇熟女高潮| 日韩午夜理论免费tv影院| 日本欧美视频在线观看| 欧美极品第一页| 东京热东京道日韩av| 欧美xxxxx在线观看| 亚洲欧美日韩国产综合一区二区 | 色婷婷亚洲精品综合影院| 成人做爰69片免费看网站野花 |