长江口南汇咀岸滩围垦工程潮流数值模拟研究

南汇咀岸滩地处长江河口最大浑浊带,是长江河口淤涨速度最快的岸滩,是上海市规划围垦的重点区域。目前上海在南汇咀岸滩上已实施了围垦工程,围垦工程改变了长江口南汇岸线,也改变了南汇咀的水动力条件。为了解围垦工程实施后的水动力条件的变化,本文利用Delft3D-flow建立了长江口-杭州湾垂向平均的二维水动力模型,在对现场实测资料验证良好的基础上,对南汇咀海域围垦工程前后的潮流场进行了数值模拟,就围垦工程对周边海域的影响进行了分析研究。同时,对比南汇咀围垦前后的海图,采用GIS方法分析地形变化,利用地形变化来进一步验证海域的水动力变化。结果表明:工程后,杭州湾北岸流速增强,地形冲刷加剧;南汇东滩流速减弱,地形淤涨。

海湾围垦工程作用下的动力沉积响应

通过采用平面二维有限元数学模型模拟计算乐清湾边滩围垦前后的潮流变化分布 ,在此基础上 ,预测围垦工程建设后导致泥沙冲淤变化。据此说明海湾围垦工程作用下的动力沉积响应。结果表明 ,海湾围垦工程对流场及泥沙冲淤的影响局限于工程区临近水域。在围区两侧 ,工程前后流速减小 ,使水流挟沙力降低 ,导致泥沙局部淤积 ;在围堤的转角外侧 ,将存在流速略有增大的区域 。

瓯江口外洞头岛北岙后涂围垦工程潮流数值模拟研究

通过建立基于不规则三角形差分法的洞头岛附近海区二维潮流数学模型,在对现场实测资料验证的基础上,对北岙后涂围垦工程前后的潮流场进行了数值模拟,就北岙后涂围垦工程对周边海区的影响及围塘根部的冲刷情况进行了分析研究。分析研究结果表明,围垦工程不会对客运和货运码头及航道通航条件产生明显影响,对洞头峡的涨落潮水流、三盘大桥桥墩及其通航孔基本没有影响;单纯潮流对围塘根部冲刷的可能性很小,因此,围垦工程是可行的。

围垦工程影响下的淤涨型潮滩演化:以江苏弶港潮滩为例

通过对受到围垦工程影响的江苏弶港海岸两条潮滩剖面的多期高精度实测高程及沉积物粒度数据进行分析,探讨淤涨型潮滩剖面对围垦工程的响应特征及剖面演化模式。结果表明,在物源充足的淤涨型潮滩围垦,可导致沉积物在围垦堤附近海域快速堆积、沉积物粒径变细;离海堤越远,沉积速率及沉积物粒度参数的变化越不显著。围垦堤附近海域是潮滩低能区,沉积物在此汇聚,造成潮滩剖面凸点的向岸迁移及双凸型剖面的塑造。另外,大型潮沟及其迁移也是影响剖面发育的重要因素。未来需结合海平面变化,研究围垦背景下的长周期潮滩演化趋势。

长江河口北支新村沙围垦工程对盐水入侵的影响

长江河口北支新村沙围垦和南水道封堵工程于2012年实施，人为改变了北支河势．本文采用长期应用、改进和验证的长江河口三维盐水入侵数值模式，考虑1月和2月平均径流量和风况，计算和分析北支新村沙围垦工程对北支盐水倒灌以及南支青草沙水库、陈行水库和东风西沙水库取水的影响．在北支新村沙下游，围垦工程导致盐水入侵加强，盐度上升0．05～0．10；在新村沙上游，盐水人侵减弱，盐度下降0．05～1．0．工程导致在大潮后中潮、小潮、小潮后中潮、大潮期间北支上段断面平均倒灌盐通量分别下降百分比分别为7．52％、16．48％、10．17％、6．94％．北支倒灌的减弱，导致南支盐度低于0．45的淡水面积增大．大潮后中潮、小潮、小潮后中潮、大潮期间表层平均盐度在东风西沙水库取水口分别下降了4．52％、10．23％、9．15％、5．81％，连续不宜取水时间由10．1d减少到9．3d；陈行水库取水口分别下降了10．59％、13．11％、32．89％、13．95％，连续不宜取水时间由5d减少到4．4d；青草沙水库取水口分别下降了10．50％、8．19％、9．17％、II．99％，连续不宜取水时间由6．2d减少到5．1d．北支新村沙围垦工程缩窄了过水断面，减弱了北支倒灌，有利于南支水源地淡水资源的利用．

黄茅海围垦工程潮流泥沙变化数值模拟

简述了黄茅海海域平面二维潮流泥沙数学模型的基本方程、基本问题的处理、初边界条件和网格划分。应用1992年7月16-17日中水大潮和1992年11月16-17日枯水中潮2个水文组合对模型进行了验证。在中水大潮情况下,着重对选定的治导线围垦工程方案E1W2进行了工程前后潮流泥沙动力条件变化模拟计算分析,结果表明:围垦工程实施后,对海区尤其是口门内河道沿程不会产生防洪压力,对崖门水道和虎跳门水道排涝的影响不大,围垦工程不会引起水流动力轴线的明显变化,对围堤和口门内河岸的稳定不会构成威胁。

长江口南汇边滩围垦工程对流场和盐水入侵的影响

考虑枯季一般状况的径流量和风况,数值计算和动力分析南汇边滩围垦工程对长江河口流场和盐水入侵的影响.南汇边滩围垦工程实施后,南槽喇叭口形状减小,改变了涨潮流和纳潮量.研究表明,围垦工程导致南槽大潮期间纳潮量减少13%,小潮期间减少16%,越过深水航道导堤的涨潮流减小;从南槽向北的越堤盐通量减小,导致北槽向海的盐通量减弱,中上段向陆的盐通量减弱,工程东南侧向陆的盐通量减弱,但因南槽口门处缩窄向陆的盐通量增强.围垦工程后南槽盐度锋面减弱,大潮期间南槽口门处和工程东南侧盐度上升,量值超过1.0;因纳潮量、越堤流和向陆盐通量减小,南槽中上段、北槽和横沙东滩盐度下降,量值超过0.5;北港和崇明东滩盐度上升,盐度超过0.5.小潮期间因潮动力减弱口门处的涨潮流和向陆盐通量减小,整个南槽盐度下降,量值超过1.5.因围垦工程后南槽盐度锋面减弱,阻挡径流进入南港的作用减弱,大潮和小潮期间北港净分流比略微减小,南槽的分流比大潮和小潮期间分别比工程前增加了1.57%和1.50%.

洞头峡围垦工程潮流泥沙数值模拟研究

使用TK-2D软件建立了瓯江口海区潮流泥沙数学模型,采用潮流泥沙数学模型模拟计算手段,对洞头峡4种围垦工程方案的可行性进行了初步研究,从潮流泥沙角度对洞头峡围垦工程的可行性进行了分析论证。研究结果表明,洞头峡4种围垦方案都是可行的,从对周围海区环境影响和资源可持续利用角度考虑,以保留现有岛间通道进行围垦为佳。

温州石化基地围垦工程潮流泥沙数值模拟研究

使用TK-2D软件建立了瓯江口海区潮流泥沙数学模型,通过数值计算分析了温州石化基地围垦工程对瓯江北口、中水道、黄大岙、重山、沙头、小门、黄大峡等水道,以及对瓯江泄洪排涝和附近港区、海域的影响。研究结果表明:围垦工程对附近各港区、水道影响很小,温州石化基地围垦工程建设是可行的。

连云港海域围垦工程对水沙环境的影响

基于嵌套的平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了海州湾海域滨海示范区围垦工程实施前后的潮流场、悬沙分布,并采用实测资料对模型进行验证,分析围垦工程后计算海域潮流场、悬沙场及海床冲淤场的水沙环境的变化情况。结果表明:围垦后研究海域整体的潮流场和悬沙场变化较小,但围垦后附近海域纳潮量有所减小引起围区附近流速减小,围垦工程附近基本呈现淤积的状态,工程左侧吹填坑淤积强度较大,临洪河口则出现局部冲刷。

温州石化基地围垦工程潮流物理模型试验研究

采用河床演变分析与定床水流物理模型试验相结合的方法,研究了大、小门岛石化基地围垦工程对瓯江防洪和排涝的影响及周边各港口、水道涨落潮流速的影响。研究结果表明:大、小门岛石化基地围垦工程对瓯江口内的防洪、排涝基本无影响,对工程周边附近的航道、港区、水道影响幅度小,影响范围有限。研究认为大、小门岛围垦方案实施对周边工程水环境影响是有限的和局部的,大、小门岛石化基地围垦工程是可行的。

江苏近岸海域水动力特征及其对围垦工程的响应

在回顾国内外近岸海域水动力特征及人类活动影响研究的基础上,以揭示江苏近岸潮滩沙洲海域水动力特征及其对大范围围填海工程的响应为研究目标,对中国沿海大范围潮波运动模拟、江苏沿海独特地形地貌形态下高分辨率潮流数值模拟、江苏沿海大范围波浪场分布特征研究以及围垦工程与水动力条件变迁之间的响应这4个方面进行研究,阐述了研究的技术路线和预期成果。

瓯飞一期围垦工程排涝规模优化计算

根据排涝标准及闸门调度控制原则,采用平面二维数学模型对瓯飞一期围垦工程进行排涝规模优化计算,针对感潮地区围垦工程排涝布局复杂、计算工况较多等情况,将正交试验法应用到优化计算中,减少了计算组次,提高了效率;根据极差分析法找出了围区最高洪水位影响因素的主次顺序,从而进一步优化了排涝规模组合方案。通过计算推荐两个较优方案,两个方案的排涝宽度均比设计方案总净宽小,减少了工程投资,为设计及工程运行提供了依据。

海岸围垦工程对三门湾内潮汐振幅的影响与研究

近年来随着三门湾内围垦工程规模的不断扩大,三门湾的岸线及水深地形发生了显著变化,有必要重新评估三门湾内的潮汐振幅特征。本研究基于ADCIRC二维潮汐模型,开展了三门湾围垦工程实施前后潮汐振幅变化规律的研究。结果表明:三门湾内以半日潮为主,湾口和湾顶处振幅相差较大。单纯考虑围垦工程引起的岸线变化时,半日潮振幅受到的影响较为明显,振幅以减小为主,M2分潮减小幅度为0.08~0.10m。采用经验公式预测了围垦工程造成的最终回淤量,围垦工程附近平均淤积为1.5~2.5m,深水区附近淤积更加严重。当考虑了回淤导致的地形变化后,围垦工程区附近的潮汐振幅会有显著的减小,半日分潮减小幅度要远大于全日分潮,在围垦区域前沿,M2分潮振幅减小幅度较为明显,然后向外侧逐步减小。与单纯岸线变化相比,水深地形改变导致的潮汐振幅变化幅度要远大于前者。

滩涂围垦工程中沉降工程量变化原因及对策分析

随着滩涂围垦工程建设的进一步深入,滩涂围垦工程中的一些问题逐渐显露出来,这其中争议比较多的问题便是沉降工程量的问题。本文客观分析了滩涂围垦工程中沉降工程量变化的原因,提出其应对措施。

塑料排水板堆载预压法在围垦工程软基处理中的应用

我国有相当数量处在软土地区的围垦工程需要修建,软基一般不能满足承载力及沉降的要求,须进行软基处理。结合某工程实例,介绍了软基处理的设计原则并进行了方案比较,确定最优方案的塑料排水板的布置形式,对填土施工边坡稳定性进行分析,并总结出施工要点。结果表明,采用塑料排水板堆载预压法,排水板选为正方形布置、间距为1.2 m时,工后沉降为27 cm,边坡的短期和长期稳定性均满足要求。塑料排水板堆载预压法在围垦工程软基处理中不论是技术还是经济方面,都具有明显的的优势,值得推广。

瓯飞一期围垦工程北1#闸消能试验研究

北1#闸位于瓯飞一期围垦工程瓯江侧为I等工程,其外海侧潮差大,运行工况复杂。而水闸本身属低水头、低佛汝德数消能,消能率不高,故消力池型式的优化设计对大闸安全显得尤为重要。通过1∶50整体水工模型详细研究了无翼墙二级消力池的布置型式,对闸下消能方案进行了比选,并从水流流态、闸下冲刷等方面综合考虑,提出了适合该工程的消能布置型式,试验表明该布置型式可以有效地解决闸下水深不足时的水流衔接问题。

瓯飞一期围垦工程龙口二维数值模拟研究

通过大范围平面二维数学模型研究瓯飞一期围垦工程围区4个龙口附近的涨落潮水动力因素,分析龙口附近的大范围流场及流速分布,通过不同龙口宽度、深度等比较,提出合适的龙口规模,并为施工期龙口保护和龙口合龙提供依据。

条子泥围垦工程对近海生态环境的影响

以条子泥一期围垦为研究对象,通过对工程前后近海浮游植物、浮游动物、大型底栖动物及潮间带底栖生物进行取样调查,分析围垦前后的生态特性差异。结果表明:围垦后浮游植物群落种类及生物密度有所增加,且种类组成发生变化;垦区附近浮游动物种类增多,优势种发生变化;底栖生物种类数减少,仍以甲壳动物为主,相对于围垦前的均匀分布,围垦后仅在部分站位监测到;潮间带底栖生物种类减少,但仍以四角蛤蜊等经济贝类为主,生物密度和生物量变化较小。围垦改变生态环境中水动力、悬浮物、沉积物特性等多种环境因子,造成水生生物群落结构及多样性的变化。