波流对人工岬头和海滩养护工程的响应

以新开河口至南山岸线为研究对象,为减少海岸侵蚀,在岸线两端修建人工岬头和包含水下沙坝的海滩养护工程.基于MIKE 21软件建立潮流和波浪耦合模型,研究波流动力对人工岬头和海滩养护工程的响应变化.人工岬头的挑流作用使得东西岬头前流速增加,但岬湾内部流速减小并在岬头后侧形成弱环流.海滩养护工程后沙坝坝顶有效波高略有增加,但沙坝之间有效波高有所削减,沙坝后侧海域波高明显减少;滩肩前方海域有效波高减小,涨潮期间波高减小量大于落潮期间波高减小量.人工岬头和海滩养护工程的共同作用可有效削减岬头和沙坝环抱海域特别是近岸的潮流和波浪,减少海岸侵蚀.     

有限体积海岸海洋模型模拟泉州湾人工岛建设对水交换的影响

以泉州湾秀涂人工岛的建设为例,基于有限体积海岸海洋模型,建立泉州湾三维数值模型,模拟分析建岛前、后水动力特征、潮致余流和纳潮量的变化.采用欧拉弥散方法模拟污染物浓度的对流扩散,对泉州湾的水交换能力进行分析.结果表明:建岛后,大部分海域的海潮流速约减小0.1 m·s^-1;石湖港区人工岛连线以西大部分区域的潮致余流变化不显著,但湾口的潮致余流出现较为明显的减少;纳潮量的变化较为明显,小潮期间纳潮量的变化率为10.09%,使小潮期间湾内水体与外海的交换能力变弱,更易遭受污染威胁;洛阳江流域和金屿的污染物浓度差变化较大,导致湾内水体的半交换时间约增加3 d.     

海坛湾龙凤头海滩养护工程方案

福建海坛湾龙凤头海滩宽阔,沙粒细小.20世纪末,由于人工海堤等的修建,导致海滩侵蚀严重,干滩宽度迅速缩小.如何保护沙滩,防止进一步退化变得尤为重要.为解决海滩侵蚀问题,2011年开展了海坛湾沙滩养护一期试验工程,滩肩补沙后海滩侵蚀仍很严重,4个月后岸线平均后退11m,最大后退量31m.为解决此问题,提出采取滩肩补沙和实体工程结合的海滩养护方案.运用Generalized Model of Simulating Shoreline Change(GENESIS)建立了龙凤头海滩岸线演变模型,并通过海滩养护一期工程实测资料进行模型率定和验证,模拟值和实测值验证良好.采用验证后的模型,分别模拟了不同新工程方案对岸线演变的影响,并比较分析了方案实施后岸线的演变.结果表明,龙凤头海滩北侧和南侧各增加一个近岸防波堤对研究岸段起到保护作用最为明显,但岸线仍会受到一定程度的侵蚀,可以结合工程后期季节性补沙措施进行防护.     

大规模填海工程对钦州湾水动力环境的影响

【目的】研究钦州湾大规模填海工程导致的水动力环境变化。【方法】构建一个平面二维潮流数学模型,并利用2007年与2009年实测水文资料对模型进行验证,模型较好地模拟了钦州湾的潮流运动规律。进一步计算分析了2008~2012年钦州湾大规模填海建设前后水动力变化状况。【结果】结果显示:钦州湾东航道、金鼓江航道浚深导致航道内流速减小,最大减小量约0.145m/s;三墩公路建设导致其西侧流速明显缩小,最大减小量约0.224m/s,而其东侧流速显著增大,增量最大达0.322m/s。【结论】大规模填海工程导致钦州湾2012年水体体积比2008年缩小约2.21%;钦州湾水交换能力变弱,海水半交换周期最大增加0.56d。     

夏季波浪对钦州湾水交换能力的影响研究

基于无结构三角网格的FVCOM海洋模式,以K1、O1、P1、Q1、M2、S2、N2和K2这8个分潮调和常数为驱动,考虑钦江和茅岭江两条径流,建立了钦州湾海域的高分辨率三维水动力数值模型。通过与实测数据的对比,该模型可以较好地模拟钦州湾海域的水动力特征。在此基础上叠加浪流耦合模块和DYE-RELEASE模块,模拟了夏季波浪对钦州湾海域流场结构以及水交换能力的影响。结果表明:波浪对钦州湾海域流场的影响,涨急和落急潮流场的变化不显著,而涨憩尤其是落憩时,钦州湾的流速明显增大。钦州湾在潮汐径流作用下的半交换时间为14.3 d,在潮汐径流波浪作用下的半交换时间为4 d。内湾茅尾海的水体交换主要受制于潮汐和径流,而外湾钦州湾的水体交换受制于潮汐和波浪。     

多工程和波流耦合作用下养护海滩的地貌演变特征

为探究秦皇岛市戴河口至洋河口岸段海滩在养护工程实施后的地貌演变特征,采用双重嵌套网格技术在验证良好的波流耦合水动力模型基础上建立该海域的泥沙输运及海床演变模型,模型得到了实测资料的良好验证。模型的计算结果及实测剖面资料表明:潮流和常浪耦合下的泥沙分布与潮流和和强浪耦合下的泥沙分布形式一致,平均泥沙浓度及工程前后泥沙浓度增加值落急时刻大于于涨急时刻;工程后沙坝周围出现悬沙高浓度带,常浪时位于沙坝向岸侧,强浪时带位于沙坝向海侧;工程后沙坝处发生侵蚀,沙坝向岸侧发生淤积,沙坝向岸移动,工程在有无风暴潮的情况下均能起到保护海滩的作用。     

海岸工程及生物入侵对上海南汇东滩海岸带格局演变的影响

受人类活动与自然因素的双重影响,海岸带的格局易发生快速演变,从而直接或间接地影响海岸带生态系统的结构、功能和可持续发展.本研究以上海市南汇东滩的海岸带为典型研究区,通过遥感解译、海图数字化、野外现场调查等方法获取海岸带格局的时空分布数据,分析了近20年(2000—2020年)海岸带空间格局变化及其演变规律,并重点分析了海岸工程(圈围工程和促淤工程)和外来物种互花米草(Spartina alterniflora)入侵两个主要影响因素对海岸带格局的影响.结果表明:(1)自2000年以来,受海岸人类活动的影响,南汇东滩海岸带的土地利用类型逐渐增加,从以近海与海岸湿地为主的简单格局逐渐转变为近海与海岸湿地、内陆湿地、人工湿地、农田和建设用地等多种土地利用类型共存的复杂格局.(2) 2000—2005年的海岸圈围工程导致南汇东滩海岸带近海海岸湿地面积减少11 894.7 hm²,被圈围的近海海岸湿地转变为水稻田、库塘、农田等土地利用类型;圈围初期淤泥质海滩(0 m以上)和潮间盐水沼泽出现淤涨和发育(淤涨速率分别为320.5 hm²/a和110.9 hm...     

海岸带开发对葫芦山湾水交换能力的影响

为评价2000年至2010年海岸带开发活动对葫芦山湾水交换能力的影响,本文通过数值模拟方法计算2000年、2005年和2010年葫芦山湾海域潮流场、纳湖量和海湾水交抉率的情况。研究表明,2000年至2010年葫芦山湾岸线减少2.1km,海域面积减少约14.8km2s2000年至2005年纳湖量平均减少了0.21×108m3,水交换率平均增大了3.15%;2005年至2010年纳潮量平均减小了0.11×108m3,水交换率平均减小了0.05%,说明葫芦山湾海岸带开发活动速成海湾纳潮量减小,导致环境容量的逐年减少,是海湾污染日益加剧的主要原因之一。     

钦州湾典型工程溢油对周边海域影响的数值模拟研究

广西龙门大桥作为滨海公路,是北部湾区域经济的控制性工程,存在一定的溢油风险。本研究基于FVCOM模型分析钦州湾的潮流特征,通过溢油模型对无风、全年最大概率常风和极值风等3种风况情景下的油膜漂移扩散特征和归宿行为进行研究。结果表明,钦州湾潮流主要为往复流,龙门水道最大流速可达1.8 m/s。风速、风向和发生时刻对油膜厚度、残油量、最大扩散距离和扫海面积有重要作用：风速越大,溢油蒸发速度越快;同等风速下,72 h后北向风的油膜厚度和残油量大于南向风,而高潮时发生溢油72 h后油膜的最大扩散距离比低潮时大。涨潮期间,极值风风况情景下油粒子到达广西茅尾海红树林自治区级自然保护区坚心围片;落潮期间,油粒子扩散至钦州港青菜头南浅海滩涂养殖区。研究结果为提升溢油预警预测能力、降低溢油造成的损失提供了理论基础。     

海岸工程对北海铁山港红树林大型底栖动物群落的影响

为探究海岸工程对北海铁山港榄根村红树林大型底栖动物群落的影响,本研究于2020年3月对红树林死亡区（D组）、红树林严重退化区（ED组）、活林区（AL组）、对照林区（CK组）等4个区域的大型底栖动物进行定量取样调查。结果显示,4个调查区域大型底栖动物共45种,平均栖息密度和生物量分别为102.4个/m²、147.55 g/m²;Shannon-Wiener多样性指数（H''）、Pielou均匀度指数（J）和Margalef物种丰富度指数（d）分别为2.050,0.735,1.329。单因素方差分析表明,不同区域之间的大型底栖动物栖息密度、生物量、H''、J和d均无显著性差异。但红树林死亡区（D组）和红树林严重退化区（ED组）的大型底栖动物栖息密度、生物量、H''均低于对照林区（CK组）和活林区（AL组）,表明D组和ED组的大型底栖动物群落在海岸工程的影响下受到了更严重的干扰。聚类分析和多维尺度排序（MDS）分析表明,D组与ED组的大型底栖动物群落较为相似,而AL组的大型底栖动物群落则与CK组相似。以上结果表明,海岸工程导致北海铁山港榄根村红树林生态系统受损及其底质环境发生改变,并对该区红树林的大型底栖动物栖息密度、生物量、多样性指数、优势种和群落结构造成了一定负面影响。     

人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征

针对秦皇岛洋河口至戴河口海岸整治工程,采用数值模拟方法研究该区域潮流和波浪对人工岛及海岸整治工程的响应特征,发现人工岛与海岸整治工程共同存在时对潮流的影响并非二者单独作用的线性叠加,而是存在着非线性的关系,而常浪对人工岛和海岸整治工程的响应基本上为对二者单独作用响应的线性叠加.同时建立海岸整治工程时预留潮汐通道有助于保证工程海域的水体交换,减小对周边环境的影响.这些结果对相似海岸动力的海滩整治工程可提供科学参考.     

北戴河中直六、九浴场养滩工程效果分析与预测

为解决北戴河中直六、九浴场2008年暑期的使用问题,采取人工养滩配合离岸潜堤的方法进行海滩的恢复和保护.采用GENESIS模型对工程进行了模拟,得到了与已有的实测岸线符合较好的模拟结果;使用同样的参数设置对工程的长期效果进行了模拟,模拟结果显示:在不进行后续补沙及工程的情况下,浴场只能维持2～3年的使用,故建议适时对浴场较大侵蚀处进行补沙以维持近年使用并尽快进行整个西海滩的综合治理.     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

钦州湾潮流模拟及其纳潮量和水交换周期计算

根据FVCOM模式的模拟结果和2006年至2008年间对钦州湾海流的观测资料,分析钦州湾的潮流特征,并计算该湾在平均海平面的纳潮量和大、小潮的水交换半更换周期。结果表明,该湾潮差很大,潮流主要为往复流,平均潮差纳潮量为7．55×10^8m^3,大、小潮水交换的半更换周期分别为1．70个周期和4．53个周期。     

太原市景观娱乐用水的富营养化特征分析

采用紫外分光光度计、双筒显微镜等仪器对太原市景观迎泽湖、汾河公园水质进行了测定，依据国家标准。分析探讨了景观娱乐用水富营养化问题及其成因。并针对存在的问题．提出了相应的防治措施。     

防城港二期围海工程后的潮流变化及溢流悬沙输移

用浅滩潮流模型预测防城港二期围海工程对港湾潮流的影响，用泥沙模型模拟溢流悬浮沙的输移范围，结果表明，二期工程后防城港潮流变化不大，溢流悬沙浓度大于１０ｍｇ／Ｌ的最大范围为２０００ｍ。     

七里海潟湖近百年水体交换能力变化特征

基于三重嵌套的非结构网格建立七里海潟湖水动力和物质输运模型,采用实测资料对模型的潮位、流速和流向进行验证,结合卫星遥感影像资料,模拟1950—2018年七里海潟湖地貌演变过程,利用水体冲刷时间尺度探究不同工况下潟湖水体交换能力的变化特征。结果表明,自然条件下,径流改变较海平面变化对水体交换能力的影响更为显著;挡潮闸的开闭是影响潟湖水体交换能力的关键因素,同时潟湖围垦降低了纳潮量也减弱了水体交换能力,但降低幅度较小;潮汐通道工程的变化是影响水体交换能力的主要原因,潮汐通道由弯曲变为顺直及其拓宽均增强了潟湖的水体交换能力。