围填海对伶仃洋水流动力的短期影响模拟研究
发布时间：2022-01-22 10:09
利用已经过验证的高分辨率三维海洋动力模型FVCOM,根据1984—2014年内伶仃洋的围填海变化情况,结合情景模拟案例,研究分析围填海对伶仃洋水流动力的影响,探究截流式和顺流式围填海对伶仃洋不同季节的水平余流场、垂向环流结构以及潮汐变化过程的影响。研究结果表明,围填海对伶仃洋的余流流向没有明显影响,但对余流速有较大的影响。在水平方向上,截流式围填海使得周边海域的余流速明显增大,增幅在0.02～0.25 m/s不等,其中口门区域受到的影响最大;相较于底层流场,表层流场受围填海的影响相对更大,围填海以南的较远海域在表层出现一条强度逐渐减弱的流速减小带,减幅在0.02～0.15 m/s不等,且影响范围与流场的分布密切相关,在夏季向南延伸,在冬季向西南延伸。顺流式围填海的影响则主要分布在伶仃洋两侧沿岸,并且不同季节的影响特点有一定区别,在夏季使得内伶仃洋东岸海域流速增大,但在冬季使其流速减小,变化幅度均在0.02 m/s以上。在垂直方向上,围填海使口门区域余流的纵向流速梯度增加,并且改变了伶仃洋余流的垂向分布情况,总体表现为远离围填海的海域表、底层余流的流速减小,中上层余流的流速增大;与此同时...
【文章来源】：海洋通报. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
模型计算范围、水深、剖面设置以及验证点位（红点），（b）围填方案设置，内伶仃洋主要岛屿、水道以及分析点（红点）
本文所使用的珠江口FVCOM模型在前期已利用1999—2010年的水位、温度、盐度等观测数据进行了验证，其中温度验证的相关系数在0.93以上；盐度验证的相关系数在0.85以上，详细的模型验证结果见文献（Xu et al,2019），本文展示了2006年（后续将基于该年份研究围填海活动的影响）7月的水位验证结果（验证站点位置见图1 a），如图2所示。由图可见，模拟水位与观测值吻合程度良好，相关系数均在0.92以上，平均偏差（模拟平均值减去观测平均值）均在11cm以下。需要指出的是，与珠海和大万山两站相比，蕉门和洪奇沥的水位计算误差相对较大，其原因在于口门两站距离上游边界距离较近，受到上游边界条件设置的影响较大，而由于上游边界采用的是日均流量进行驱动，因此在一定程度上会对逐时的水位模拟效果产生影响，产生计算误差，但该误差会随着离边界距离的增加而逐渐减弱，对本文主要的关注区域（集中在围填海周边以及其南侧海域）的影响有限，并不会影响文章中的计算分析。同时，本文利用模拟时段（2006年8月）内的伶仃洋东岸的走航实测流速、流向数据对模型进行了验证，验证结果如图3所示。由图可见，在8.7 m和10.7 m等深层中模拟流场和观测流场的吻合程度较好，表明模型能较好地反映伶仃洋的潮流分布，以上结果表明模型具有较好的计算精度，能够准确描述珠江口的水动力变化过程。
同时，本文利用模拟时段（2006年8月）内的伶仃洋东岸的走航实测流速、流向数据对模型进行了验证，验证结果如图3所示。由图可见，在8.7 m和10.7 m等深层中模拟流场和观测流场的吻合程度较好，表明模型能较好地反映伶仃洋的潮流分布，以上结果表明模型具有较好的计算精度，能够准确描述珠江口的水动力变化过程。2 填海方案的设置
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010-2017年珠江河口海岸线遥感监测和动态变化分析[J]. 张云芝,张千力,胡云锋. 海洋通报. 2019(02)
[2]未来大规模海岸工程对渤海湾潮动力环境影响的模拟研究[J]. 李希彬,牛福新,王鲁宁,李杰,崔健,孙晓燕. 海洋通报. 2018(03)
[3]天津海域围填海工程对渤海湾水交换的影响研究[J]. 靳玉丹,张秋丰,李希彬,王鲁宁,叶风娟. 海洋通报. 2017(05)
[4]1973—2015年珠江口海域岸线和围填海变化分析[J]. 张晓浩,黄华梅,王平,陈绵润,王金华,孙庆杨. 海洋湖沼通报. 2016(05)
[5]大连湾岸线变迁对海域水动力环境的影响[J]. 陈静,王永学. 海洋通报. 2016(03)
[6]罗源湾多年围填海工程对水动力环境的累积影响研究[J]. 王勇智,孙惠凤,谷东起,闫文文. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]石浦港纳潮量对三门湾围填海的累积响应[J]. 彭姱容,姚炎明,陈琴. 海洋湖沼通报. 2014(01)
[8]珠江三角洲一维河网与三维河口耦合水质模型模拟与验证[J]. 胡嘉镗,李适宇,裴木凤,耿兵绪. 海洋与湖沼. 2012(01)
[9]近30年来珠江河口岸线演变时空特征及效应[J]. 陈小文,张蔚,赵慧,徐辉荣,易雯. 热带地理. 2010(06)
[10]海湾围垦工程作用下的动力沉积响应[J]. 周安国,周大成,姚炎明. 环境污染与防治. 2004(04)
硕士论文
[1]渤海海域潮流及潮余流的数值模拟[D]. 李斐.天津大学 2009
本文编号：3602003
【文章来源】：海洋通报. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
模型计算范围、水深、剖面设置以及验证点位（红点），（b）围填方案设置，内伶仃洋主要岛屿、水道以及分析点（红点）
本文所使用的珠江口FVCOM模型在前期已利用1999—2010年的水位、温度、盐度等观测数据进行了验证，其中温度验证的相关系数在0.93以上；盐度验证的相关系数在0.85以上，详细的模型验证结果见文献（Xu et al,2019），本文展示了2006年（后续将基于该年份研究围填海活动的影响）7月的水位验证结果（验证站点位置见图1 a），如图2所示。由图可见，模拟水位与观测值吻合程度良好，相关系数均在0.92以上，平均偏差（模拟平均值减去观测平均值）均在11cm以下。需要指出的是，与珠海和大万山两站相比，蕉门和洪奇沥的水位计算误差相对较大，其原因在于口门两站距离上游边界距离较近，受到上游边界条件设置的影响较大，而由于上游边界采用的是日均流量进行驱动，因此在一定程度上会对逐时的水位模拟效果产生影响，产生计算误差，但该误差会随着离边界距离的增加而逐渐减弱，对本文主要的关注区域（集中在围填海周边以及其南侧海域）的影响有限，并不会影响文章中的计算分析。同时，本文利用模拟时段（2006年8月）内的伶仃洋东岸的走航实测流速、流向数据对模型进行了验证，验证结果如图3所示。由图可见，在8.7 m和10.7 m等深层中模拟流场和观测流场的吻合程度较好，表明模型能较好地反映伶仃洋的潮流分布，以上结果表明模型具有较好的计算精度，能够准确描述珠江口的水动力变化过程。
同时，本文利用模拟时段（2006年8月）内的伶仃洋东岸的走航实测流速、流向数据对模型进行了验证，验证结果如图3所示。由图可见，在8.7 m和10.7 m等深层中模拟流场和观测流场的吻合程度较好，表明模型能较好地反映伶仃洋的潮流分布，以上结果表明模型具有较好的计算精度，能够准确描述珠江口的水动力变化过程。2 填海方案的设置
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010-2017年珠江河口海岸线遥感监测和动态变化分析[J]. 张云芝,张千力,胡云锋. 海洋通报. 2019(02)
[2]未来大规模海岸工程对渤海湾潮动力环境影响的模拟研究[J]. 李希彬,牛福新,王鲁宁,李杰,崔健,孙晓燕. 海洋通报. 2018(03)
[3]天津海域围填海工程对渤海湾水交换的影响研究[J]. 靳玉丹,张秋丰,李希彬,王鲁宁,叶风娟. 海洋通报. 2017(05)
[4]1973—2015年珠江口海域岸线和围填海变化分析[J]. 张晓浩,黄华梅,王平,陈绵润,王金华,孙庆杨. 海洋湖沼通报. 2016(05)
[5]大连湾岸线变迁对海域水动力环境的影响[J]. 陈静,王永学. 海洋通报. 2016(03)
[6]罗源湾多年围填海工程对水动力环境的累积影响研究[J]. 王勇智,孙惠凤,谷东起,闫文文. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]石浦港纳潮量对三门湾围填海的累积响应[J]. 彭姱容,姚炎明,陈琴. 海洋湖沼通报. 2014(01)
[8]珠江三角洲一维河网与三维河口耦合水质模型模拟与验证[J]. 胡嘉镗,李适宇,裴木凤,耿兵绪. 海洋与湖沼. 2012(01)
[9]近30年来珠江河口岸线演变时空特征及效应[J]. 陈小文,张蔚,赵慧,徐辉荣,易雯. 热带地理. 2010(06)
[10]海湾围垦工程作用下的动力沉积响应[J]. 周安国,周大成,姚炎明. 环境污染与防治. 2004(04)
硕士论文
[1]渤海海域潮流及潮余流的数值模拟[D]. 李斐.天津大学 2009
本文编号：3602003
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3602003.html
