重力式码头建设对水沙环境的影响

针对重力式码头和工程区域的特点,建立二维潮流泥沙数学模型,采用实测资料对模型进行验证,研究工程建设对东山湾水动力、泥沙环境的影响,为项目选址及方案布置提供依据。结果表明,工程建设前后东山湾大范围潮流场格局基本不变,变化主要位于工程附近;悬浮泥沙增量影响范围集中在工程东侧;工程前沿回淤范围较小,最大淤积强度约为12 cm/a。总体来说,工程的选址及方案设计是可行的。

半封闭海湾围填海对水动力环境的影响分析

以东山湾为例,采用平面二维数学模型,从潮流、纳潮量和水交换3个方面探讨湾内围填海对东山湾水动力环境的影响.研究结果表明:随着填海面积的增加,影响范围及程度不断增大;湾口海域对填海区位置及填海范围的响应较为敏感,当填海范围扩大到湾口海域后,纳潮量减少10%以上,大潮平均水交换率均减小8.82%,小潮平均水交换率减小13.33%,易影响湾内的污染物扩散能力,从而引发水质和生态问题.

水沙数学模型的认知与建立

针对模型认知、选取、网格划分、参数设定、模型率定和验证等方面对水沙数学模型国内外研究成果以及应用经验进行总结归纳,并指出常见误区.水流泥沙数学模型的建立应当以能够反映客观物理过程为出发点,模型使用者需要掌握一定的水流泥沙基础知识,充分了解研究区域的水流泥沙运动情况,合理高效建模.

SWAN模型在设计波浪要素计算中的应用研究

采用SWAN(Simulating Waves Nearshore)模型搭建了覆盖整个台湾海峡和台湾岛东部部分海域的波浪模型,并利用此模型计算了常风浪场、崇武海洋站设计波浪要素和西沙湾海域极值波浪场。计算结果显示,在常风浪模拟中,4个浮标站计算值与实测值有效波高绝对误差均在0.20 m以内,平均绝对误差值为0.13 m;崇武海洋站的设计波浪计算值与多年资料推算值平均绝对误差为0.14 m,平均相对误差为1.9%;SWAN和CGWAVE(Conjugate Gradient Wave Model)在西沙湾海域7个点的波浪极值计算值在S、SE、SSW三个方向上平均绝对误差分别为0.11、0.10、0.07 m,平均相对误差不足3%。以上计算结果表明,SWAN模型在常风浪模拟和设计波浪要素计算中具有良好的适应性。

不同疏浚方案下的安海湾整治修复效益评估

为改善安海湾的海洋生态环境,本研究尝试采用底泥疏浚、疏浚土回填造地、红树林种植和人工岛建设相结合的方式进行海湾整治修复,并初步设置5种疏浚方案,分别计算其疏浚总量、采砂量、采砂率及疏浚后安海湾纳潮量、库容量的变化.结果表明不同疏浚方案的总疏浚量、采砂量、采砂程度、库容增加量随疏浚深度增加而增大,海湾纳潮增加量受平均最低潮位的影响,疏浚深度超过1.45 m后,各方案的纳潮增加量不变.通过疏浚物的回填可降低海湾整治修复及海洋资源利用成本,减少海洋倾倒二次污染,为其他海湾生态环境整治修复工程提供示范.

极值风况下SWAN模型各参数的影响分析

以SWAN为例,在极值风况下,分别研究白帽耗散、底摩阻、波浪破碎、潮位等物理过程对波浪谱数值模型模拟的波浪场影响。计算结果表明:潮位对近岸极值波浪模拟影响明显,深水时底摩阻对波浪场响应程度较低,波浪场在深水区对白帽耗散效应的响应程度明显大于浅水区,水深诱导的波浪破碎是近海波浪场模拟影响最为显著的参数。东店渔港附近海域4个特征点波浪设计要素的模型计算值和推算值相对误差最大为4.24%,表明SWAN模型在计算近岸某点的波浪设计要素方面具有较高的精度。

SWAN波浪模型和缓坡方程在0903号台风“莲花”波浪数值计算中的联合应用

为了提高近岸台风浪模拟的精度和效率,选取台湾海峡及其邻近海域为研究区域,以0903号台风"莲花"为例,采用大、小网格嵌套的SWAN波浪模型和抛物型近似缓坡方程联合应用的方法模拟了此台风浪场的分布特征.将验证点的计算值与浮标实测值进行对比,峰值的最大绝对偏差为0.89 m,整个模拟过程的平均绝对偏差为0.45 m,平均相对偏差在20%以内,整体模拟效果良好.为了便于分析模拟结果,选取了2009年6月20日23时、21日08时、21日14时3个典型时刻的模拟结果进行对比分析.其结果表明:(1)随着台风中心的北移,研究区域内风浪逐渐占据绝对主导地位,风与波浪的变化趋势更加吻合.21日08时泉州湾内最大风速约15 m/s,湾口的最大波高为2.8 m;至21日14时台风中心逼近泉州湾口,湾内最大风速增大至20 m/s,湾口最大波高迅速增至4.4 m,模拟结果与实际情况相吻合.(2)在台风中心逼近泉州祥芝中心渔港时港区受台风影响最大,但受该渔港东侧防波堤的阻挡,波浪较难进入避风水域,仅从堤头绕射进入港内,港内波高约为0.2 m,港外最大波高达到2.3 m,受到东向浪侵袭时港内避风条件较好.上述结果表明,SWAN波浪模型和缓坡方程联合应用在台湾海峡及其邻近海域的台风浪数值计算中具有良好的适应性.

SWAN在台湾海峡台风浪场数值模拟中的应用研究

简要介绍了波浪模式的发展及应用较为广泛的几种第三代能量谱海浪模式的特点。为了研究台湾海峡台风浪场的分布特征,以0903号"莲花"台风为例,选取第三代能量谱海浪模式SWAN,充分考虑底摩擦、风、白浪破碎、波波非线性相互作用、波浪浅化效应等物理过程,模拟了该海域的台风浪场的分布特征。将模拟结果与实测波浪、风资料对比分析,结果表明风速、有效波高计算值与实际值符合性较好,SWAN模式在海域的适应性良好。

福建省无居民海岛开发利用的契机、挑战和对策

文章概述福建省无居民海岛开发利用、保护和管理现状,从相关法律法规和规划办法逐步完善的角度分析无居民海岛开发利用的契机,同时指出面临的海岛开发利用投资成本高和回报周期长、开发利用同质化和低质化、海岛生态环境资源遭到破坏、历史遗留问题仍未解决以及不同类型海岛未能区别管理等挑战,在此基础上提出探索海岛开发利用新模式、加快区域用岛规划编制、理顺海岛保护管理体制机制和海岛分等级管理审批的对策建议。

浅析福建省海岛地名普查试点工作中的若干问题

福建省海岛的形成、分布及开发利用方式具有其鲜明的地域特征,在海岛地名普查工作中遇到了诸多问题,给普查工作的进一步开展带来了较大困难。文章以福清市海岛地名普查试点工作为基础,对在实际工作遇到的问题进行梳理,并针对问题进行分析和探讨,并提出了处理建议。

防波堤对消减台风浪波高的影响

本文以“尼伯特”台风为例,利用Holland经验风场模型和SWAN波浪模型搭建台风浪场数值模型,计算不同设计工况下防波堤对消减台风浪波高的影响。结果表明防波堤长度和走向是消减台风浪的重要因素,防波堤设计时应综合考虑台风特点、岸线走向、地形地貌等因素合理确定长度和走向,最大程度提高台风浪消减率和避风水域面积,同时也表明数值模拟是防波堤优化设计的有效手段之一,可为防台减灾提供重要的技术支撑。

ADCP回波信号在悬浮泥沙测量中的适应性研究

选取福建省的湄洲湾、大港湾、东山湾外三个短期测站大、小潮观测数据为样本,利用ADCP现场测得的回波强度计算水体平均体积后散射强度,并建立其与悬浮泥沙浓度的回归关系。根据计算结果,受潮流、潮汐作用强烈的近岸海域,后散射强度与悬浮泥沙间具有良好的相关性,利用回归公式反演的悬沙浓度与实测数据平均相对误差均在20%以内,表明了此种方法在此类海区反演悬浮泥沙含量的可行性;对于随潮流、潮汐作用下悬浮泥沙浓度变化不强烈、水体混合均匀的海域,难以建立后散射强度与悬浮泥沙浓度的良好回归关系,不适宜用此类方法反演悬浮泥沙浓度。此外,为了得到波动范围更大的悬浮泥沙观测数据,应选取更能反映特定地点泥沙变化规律的时间段进行观测,选取的时间序列越长、越具有代表性,建立的回归关系越能反映悬浮泥沙输运特征。

基于Landsat 8的滨海电厂温排水分布研究

基于Landsat 8卫星TIRS10波段进行滨海电厂排水口附近海域的水温反演发现,南埔电厂排水口区域水温与参照区域水温相比,在夏季与冬季均有不同幅度的升高,其中夏季升温幅度小而范围较大,冬季升温幅度大而范围较小;电厂冷却水经排水口排出后,涨潮时向西北侧扩散可至外乌屿以北,落潮时向东南侧运移,受煤码头及导流堤影响,电厂温排水扩散对取水口的影响较小,该遥感反演结果与项目施工前开展的数值模拟结果基本一致。