福建莆田南日岛附近海域潮流能估算

发布时间：2021-11-23 03:57

　　对福建莆田南日岛附近海域1个潮汐观测站和6个潮流观测站站位的实测潮流资料进行分析。结果表明,该海域潮汐为正规半日潮,大潮期间垂向平均流速最大在1.0m/s左右。介绍了国际上常用的估算潮流能的方法:Farm方法和Flux方法,并用这两种方法分别对南日岛附件海域潮流能进行估算。近似得到该海域大潮期间可开发潮流能功率在0.5MW～1.0MW之间,小潮期间可开发潮流能功率在0.2MW～0.4MW之间。 

【文章来源】：海洋湖沼通报. 2019,(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１研究区域示意图（上）及水深示意图（下）Ｆｉｇ．１Ｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｔｕｄｙａｒｅａ（ｔｏｐ）ａｎｄｄｅｐｔｈ（ｂｅｌｏｗ）

１期福建莆田南日岛附近海域潮流能估算９观测期间逐时潮位曲线如图２所示。对观测潮位进行短期调和分析，得到８个主要分潮的调和常数如表１所示。经过计算，潮型系数为０．２４，小于０．５。由此得出，该海域潮汐为正规半日潮。图２２０１５年８月１日～３１日潮汐观测曲线Ｆｉｇ．２ＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｔｉｄｅｌｅｖｅｌｄｕｒｉｎｇＡｕｇｕｓｔ２０１５表１潮汐调和常数Ｔａｂｌｅ１ＨａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｏｆｔｉｄｅＫ１Ｏ１Ｍ２Ｓ２振幅（ｃｍ）２４．８２６．７２１８．８７６．９迟角（°）２５６３０１２６２６各站位大、中、小潮观测期间的垂向平均流速和流向曲线分别如图３和图４所示，大潮期间垂向平均流速最大在１．０ｍ／ｓ左右。图３大、中、小潮期间垂向平均流速Ｆｉｇ．３Ｖｅｒｔｉｃａｌａｖｅｒａｇｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ２６ｈｏｕｒｓａｔｅｖｅｒｙｓｔａｔｉｏｎ图４大、中、小潮期间垂向平均流向Ｆｉｇ．４Ｖｅｒｔｉｃａｌａｖｅｒａｇｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆ２６ｈｏｕｒｓａｔｅｖｅｒｙｓｔａｔｉｏｎ对潮流观测数据进行调和分析，计算得到各观测站的平均潮型系数如表２所示。该海域为不正规半日潮流。

ＲＧＵ）研究［１９－２０］的基础上，ＢＶ－０４提出了有效影响因子ＳＩＦ的概念，即在不产生显著环境或经济影响的前提下，可供开发利用的潮流能占总潮流能资源的百分比。因此，有效潮流能可表示为总平均功率与有效影响因子的乘积。ＰＡｓｉｔｅ＝ＰＥｔｏｔａｌ·ＳＩＦ（８）ＳＩＦ的取值依赖于地点，具有不确定性。ＢＶ－０４，ＥＰＲＩ－０６和Ｂｒｙｄｅｎ［１９］等分别在各自研究中，将ＳＩＦ取值为２０％，１５％和１０％。图５各站位能流密度曲线Ｆｉｇ．５ＴｉｄａｌＳｔｒｅａｍｅｎｅｒｇｙｆｌｕｘｄｅｎｓｉｔｙｏｆ２６ｈｏｕｒｓａｔｅｖｅｒｙｓｔａｔｉｏｎ２．２潮流能估算结果根据公式（２）计算，各站位能流密度曲线如图５所示，大潮期间潮流能密度介于０～０．５Ｗ／ｍ２，小潮期间潮流能密度介于０～０．２Ｗ／ｍ２。根据Ｆａｒｍ方法，取海水密度ρ＝１０２３ｋｇ／ｍ３，转子直径Ｄ＝１０ｍ。据统计，现有的潮流能开发项目中［２１］，采用水平轴潮流能水轮机的项目占４３％。假设用于开发海区水平长１２００ｍ，宽６００ｍ，面积Ａｓｉｔｅ＝７．２×１０５ｍ２。发电机组设备的布放间距因地而异，ＥＴＳＵ－９３［２２］，ＪＯＵＬＥ－９６［２３］，王智峰等［２４］分别取间距２Ｄ×１０Ｄ，３Ｄ×３０Ｄ，２．５Ｄ×１０Ｄ，Ｄ为转子直径。本文假定设备布放间距为２．５Ｄ×１０Ｄ，则单位面积海区的涡轮机数目ρｄｅｖｉｃｅ为０．０００４。

【参考文献】：
期刊论文
[1]舟山海域潮流能资源评估[J]. 王卫远,杨娟.  海洋开发与管理. 2017(03)
[2]山东省周边海域潮流能资源评估[J]. 李程,高佳,李文善,李欢,蔡仁翰,杨益.  海洋开发与管理. 2017(01)
[3]成山头海域潮流能资源可开发量评估[J]. 武贺,王鑫,韩林生.  海洋与湖沼. 2013(03)
[4]山东半岛近海潮汐及潮汐、潮流能的数值评估[J]. 高飞,李广雪,乔璐璐.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(12)
[5]舟山海域特定水道潮流能估算[J]. 王智峰,周良明,张弓贲,王爱芳.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(08)

硕士论文
[1]基于FVCOM的舟山群岛海域潮流能分析[D]. 侯放.中国海洋大学 2012
[2]山东半岛潮流能资源评估[D]. 杨利利.中国海洋大学 2012



本文编号：3513077