威海中心渔港岸滩冲淤数模研究及对策建议

摘要

在过去的十年里，伴随着我国经济的迅速发展，在沿海地区的用海需求量急剧增加，截至目前，我国围海总面积已超过十万公顷。围填海活动拉升地方经济的力量不容小视，然而一系列环境问题也接踵而至，比如围填海工程改变了原有的海洋动力环境，对海洋的其他功能也会造成影响，我们值得深入研究和探讨的。围填海工程对环境的主要影响是:使海湾面积减小，海湾纳潮量缩减，整体水动力环境改变。这些都会改变海湾泥沙冲淤环境，产生新的泥沙冲刷、淤积问题，进而改变海湾原有的基本功能。威海中心渔港为适应渔业经济快速发展的需求，于2006年在葡萄滩湾湾口建立了1320米的引堤，借以保障渔船免受外海风浪袭击。围海工程实施前的研究论证认为，湾口引堤的修建可以有效地减小海浪的入射，令外海泥沙无法进入湾内，不会使葡萄滩湾受到泥沙冲淤的影响，而原有水深地形也不会因此遭到改变。但是自2009年来，即威海中心渔港围海工程完成后的两年内，葡萄滩湾的西侧内湾出现严重的泥沙淤积问题，而葡萄滩湾东侧高质量的海水浴场沙滩遭到了较为严重的冲刷。本文主要采用数值模拟与数据分析相结合的方式，由模拟结果分析了威海中心渔港围海工程建设前后水动力环境的变化和冲淤环境的变化，研究了围海工程前后葡萄滩湾水动力环境的差异。主要发现:(1)威海中心渔港围海工程，有效地减小了外海波浪的入射，使得葡萄滩湾湾内海浪波高减小;(2)威海中心渔港围海工程改变了葡萄滩湾内的潮流运动规律，使得潮流场显著减弱，水动力条件明显弱化;(3)威海中心渔港围海工程后，葡萄滩湾西侧海域发生大规模泥沙淤积问题，并不是外海泥沙输入的结果，而是由于围海工程造成湾内水动力环境的改变，从而引起了湾内泥沙搬运的结果。本研究可为葡萄滩湾的整治工作提供建议，也对类似围填海项目的论证工作具有重要的借鉴意义，对于围海工程泥沙冲淤的研究不仅要考虑外海泥沙输入输出问题，还要重点考虑围填海工程造成海湾水动力环境的变化，从而造成海湾内部泥沙搬运问题。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 背景介绍与研究意义目的

1．2 本文研究内容

2 海洋调查数据收集、整理与分析

2．1 研究海域地理位置资料信息

2．2 葡萄滩岸滩侵蚀调查与数据分析

2．3 葡萄滩海域自然环境数据收集与分析

2．3．1 潮汐与潮流调查数据收集与分析

2．3．2 波浪数据收集与分析

3 水文动力现状模拟分析

3．1 水动力模型简介

3．1．1 FVCOM模式控制方程组

3．1．2 FVCOM模式边界条件

3．1．3 σ坐标下的控制方程

3．2 计算域和网格设置

3．3 潮流数值模型及验证

3．4 模型数据分析

3．4．1 潮汐特征分析

3．4．2 潮流计算结果分析

3．4．3 余流场变化分析

4 地形地貌与冲淤环境现状模拟分析

4．1 泥沙运移趋势

4．2 沿岸输沙分析

4．3 地形地貌冲淤数值模拟

4．3．1 地形地貌冲淤冲淤分析

4．3．2 海底输沙分析

5 岸滩侵蚀修复方案

5．1 葡萄滩岸滩修复方案比较

5．1．1 方案一

5．1．2 方案二

5．1．3 方案三

5．2 小结

6 结论和建议

6．1 结论

6．2 建议与展望

参考文献

致谢

个人简历

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