围垦堤线布置生态影响的数值模拟分析

摘要

滩涂湿地是重要的国土资源和自然资源，围垦滩涂为解决沿海地区人多地少的矛盾，促进当地经济发展有着重要的意义。传统的围垦方式仅追求围垦速度和面积的最大化，即经济效益的最大化，而忽略了围垦对生态环境景观方面的影响，这样可能对围垦区的生态环境造成严重的破坏，为了保证滩涂围垦的可持续健康发展，做到滩涂开发与湿地保护的协调发展，提出了“生态围垦”的概念，它已经成为现代围垦技术新的发展趋势。
　　 围垦堤线布置形式与位置的选择对于生态环境有着重要的影响，堤线的布置决定围垦工程对生态环境影响范围的大小、影响滩涂的生长发育过程和周边水体环境。本文详细分析了围垦工程对生态环境的影响，提出了围垦工程直线选择应遵循的基本原则，建立了基于平面正交贴体坐标系的二维水流—波浪—泥沙—传质综合数学模型，并以浙江省南部的漩门湾为对象，选择了无工程方案、拟定方案1、拟定方案2进行了流速、流向、泥沙冲淤、物质输运过程的数值模拟，研究结果表明：①不同的堤线布置方案会对非生物环境物质基础产生不同的影响；②本文所采用的数学模型能够全面较好的模拟工程周边非生物环境物质基础的变化发展过程；③在资料不完整的情况下，结合理论与经验分析，数值模拟的结果仍然具有一定的参考价值。
　　 本项研究建立的数学模型符合生态围垦实际需要，可以为生态围垦决策提供技术支持。建议在今后的围垦过程中结合实际情况与需求，对生态围垦评价指标体系和水流-波浪-泥沙-传质综合数学模型逐步加以改进完善，进一步提高其可靠性，扩大其应用范围。在今后的围垦工作中，应加强利用相关数学模型，对已建和新建围垦工程的后期跟踪评估，必要时提出切实可行的改进措施，确保良好的生态效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2研究现状

1.2.1国内外滩涂开发与保护的研究进展

1.2.2研究技术分析

1.3本文的主要研究内容

第二章围垦工程对海岸环境影响及其堤线的布置原则

2.1围垦工程对海岸环境影响研究

2.1.1围垦工程对水沙动力环境的影响

2.1.2围垦对海岸带物质循环的影响

2.1.3围垦对潮滩生物的生态影响

2.2围垦工程堤线选择研究

2.3生态围垦堤线布置原则

2.4本章小结

第三章数值模拟技术研究

3.1数值模研究内容

3.1.1水动力学

3.1.2泥沙运动与地形变化

3.1.3物质输运过程

3.1.4波浪模型

3.2数值模型适用性研究

3.2.1数值模拟说明

3.2.2验证结果分析

3.3本章小结

第四章数值模拟结果分析

4.1数值计算方案设计

4.2数值模拟结果分析

4.2.1流速流向分布

4.2.2海床冲淤变化

4.2.3保守示踪物质随流输运情况

4.3数值模拟中的关键问题

4.3.1计算资料的收集与应用

4.3.2计算区域与网格

4.3.3计算时间

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢