砂坝潟湖海湾水交换能力的数值模拟研究——以茂名博贺湾为例

茂名博贺湾为典型砂坝潟湖海湾,除湾口深槽外湾内水深普遍较小,海湾水交换条件良好。文章建立了覆盖博贺湾及其附近水域的平面二维潮流数学模型,在对近期实测水文资料验证的基础上,模拟了博贺湾水交换过程及其动力机制,分析了海湾的潮流、纳潮量和水交换特征。模拟结果表明:落潮期间湾内大片浅滩露出水面,在大潮水情下一个全日潮过程中的交换率达到69%,海湾水交换能力较强;博贺港规划实施后,湾内纳潮量减小16.4%,水交换速率在示踪剂投放初期会比现状条件弱一些,但后期水交换情况基本与现状一致。博贺港规划建设对博贺湾水交换能力影响总体较小。     

海棠湾规划水系水体交换能力的数值模拟

以海棠湾规划水系工程为背景,建立了水动力及水体交换二维数学模型,通过模拟示踪剂的浓度变化计算了不同工况下的水体交换率,评价了复杂水系内部的水体交换能力。结果表明:连续潮作用30 d后海棠湾水系整体水体交换率均在69%左右,不同区域水体交换能力分布不均,其中藤桥最佳,铁炉港外港其次,内河水系再次,铁炉港内港最差。     

基于改善水体交换能力的环抱式长港池布置优化

针对单口门环抱式长港池水体交换不畅的问题,以大连港太平湾港区为例,提出开辟港池底部与外海水体交换通道的布置方案.利用平面二维水动力及水体交换模型,研究港池底部通道不同开口宽度和底高程对水体交换能力的影响.结果表明:港池底部通道开口后,港池水体交换能力可以提高30％以上,而通道底高程影响较小.研究成果对于环抱式长港池规划...     

从水交换角度探讨钦州湾口围填控制线

选取钦州湾自然岸线,研究了目前的港口规划对钦州湾水交换的影响,并设置不同的湾口围填控制线,通过湾内水交换能力对不同控制线的响应,探讨了围填控制线的设置。计算结果表明,在进行围填工程后,钦州湾地区的潮通量以及水体半交换周期发生了一定变化;依据《海湾围填海规划环境影响评价技术导则》,从水交换角度来考量,目前的钦州三墩作业区和防城港企沙作业区的港口规划的布置满足导则的要求,湾口两侧围填控制线之间的最短距离应不小于8. 8 km。     

湾口围填海对钦州湾水动力环境的影响

从潮流、潮通量与水交换3个方面探讨湾口围填海对海湾内海与江道的影响。结果表明,两个工况的影响区域大多在外湾,围填使得金鼓江江道宽度缩窄、江内流速减小,潮通量减幅达17%,半交换周期增大达1.21 d;老人沙圈围虽增大了东水道的潮量,但金鼓江缩窄导致分水减小,圈围对金鼓江水动力环境影响较小;湾口围填虽小幅度占用中水道,但对内湾的水动力影响很小,今后的围填规划可以从中水道及其两侧高滩入手。     

通州湾建港工程对辐射沙洲海域潮流泥沙条件的影响

本文借助南通市通州湾造港工程规划构建二维潮流泥沙模型,进行水流泥沙数值模拟,对工程前后水动力及泥沙冲淤情况进行对比分析,以期得出造港工程对周围水动力环境以及辐射沙脊群整体潮流场的影响,预测工程实施后水道深槽冲淤情况,从而验证通州湾造港工程的实际可行性。数模计算结果可见建港工程对局部区域内水动力条件影响明显,对大范围潮流场影响甚微,港区规划内预测泥沙淤积量在接受范围以内。     

人工岛和桥梁工程建设对拱北湾水交换数值研究

为了研究港珠澳大桥珠海连接线项目人工岛和桥梁工程建设对拱北湾水环境影响,运用二维对流扩散模型计算了工程前后水体半交换周期,结果表明:人工岛南侧与澳门半岛北侧间潮汐通道水体半交周期增加达3.6h,澳门A区西水道北口水体半交周期增加0.9h,人工岛北侧水域水体半交周期增加0.3h,其他水域水体半交换周期变化一般不超过0.2h。人工岛和桥梁工程对拱北湾整体的水动力环境影响不大。     

深圳河径流量对深圳湾水体交换影响数值模拟研究

以建立的深圳湾二维潮流水质数学模型为基础,研究了深圳河径流量对深圳湾水体交换的影响。研究表明,深圳河清水下泄时,深圳湾水体半交换周期随深圳河径流量的增大而减小,当径流量小于20m3/s时,深圳湾大桥北侧水域水体半交换周期大于整个深圳湾,大于20m3/s时,深圳湾大桥北侧水域水体半交换周期小于整个深圳湾。深圳湾大桥南侧水域,水体半交换周期基本稳定在16~17天之间。深圳河排污时,深圳湾水体半交换周期明显增大。     

大连太平湾港区人工湖工程水体交换数值模拟研究

通过水动力及水体交换数学模型试验,模拟了大连太平湾港区人工湖工程实施后的流场特征及水体交换能力。研究结果表明,湖内水体流动仅靠纳潮,流速整体均较低,大潮平均在0.2 m/s以内。湖区内流速分布呈口门附近略高,末端接近静水的趋势。口门拦水潜堤高程越高,湖内流速越低。湖区口门附近交换率较高,末端交换率很低。太平湖不建潜堤条件下,月交换率可达86%左右。如拦水潜堤顶高程抬升,则月水体交换率降低,当潜堤高程为85基面上+1.0 m时,月交换率仅为29%,拦水潜堤的高程决定了水体交换能力的量级。     

钦州湾湾口填海对茅尾海水交换能力的影响

以溶解态的保守物质作为示踪剂,建立茅尾海水交换平面二维数学模型,采用开边界污染物浓度梯度与内侧一致假定考虑了边界污染物回归,计算分析了钦州湾湾口两侧大范围填海工程对茅尾海纳潮量和水体半交换周期的影响情况。研究表明：龙门海峡通道顺畅是维持茅尾海纳潮量的关键因素,湾口宽度保持9.4 km以上茅尾海内纳潮量和水体半交换周期基本不受湾口填海工程影响。     

渤海湾底质重金属污染及其潜在生态风险评价

基于渤海湾22个监测点3年的监测数据,应用Hakanson潜在生态风险指数法,分析了渤海湾天津段表层沉积物中5种重金属的含量与分布,并进行生态风险评价。结果表明:渤海湾为轻微生态危害,其中镉的污染程度最大,锌的污染程度最小,5种重金属危害系数顺序为:Cd>Hg>Pb>Cu>Zn。     

茂名市水东湾综合整治工程对水沙动力影响模拟研究

通过潮流泥沙及水体交换数学模型试验,模拟了茂名市水东湾综合整治工程实施后湾内流场变化、水体交换能力及泥沙淤积情况。研究结果表明,方案实施后,潮汐通道内平均流速最大可增加0.1~0.4 m/s,且湾内水体交换能力大幅提升,月交换率从现状的65%提高到86%左右。此外,由于湾内泥沙来源不足,方案实施后正常年淤积十分有限,平均年淤强仅0.15 m/a。总体而言,综合整治方案是有效的。     

曹妃甸三十万吨原油码头溢油风险分析与防控

渤海湾为中国内海,沿海工业企业密集,经济发达,海洋生态环境对经济的发展起着巨大的支撑作用。而渤海湾海洋生态脆弱,海体自然循环一次约需80年,任何污染事故的发生对经济影响都极为严重,因此加强对油品运输码头监管,消除隐患、杜绝事故发生、保持渤海海洋环境清洁显得尤为重要。文中着重针对曹妃甸三十万吨原油码头溢油风险与污染防控展开分析论述,并提出看法和建议。     

MIKE21 HD计算原理及应用实例

简要说明平面二维水流数学模型MIKE21的功能和应用情况,较详细地介绍该软件中的水动力学模块(HD模块)的计算原理和计算参数,以渤海湾大范围潮流场和天津港国际邮轮码头工程港池小范围潮流场数值模拟为例,展示该模型的模拟效果。结果表明,该模型可较好地反应实际情况。随着计算机技术的发展,数学模型和数值试验在科学研究、工程设计中的地位和作用不断提高,将水动力数值模拟全过程设计成软件包,配合良好的前、后处理工具,降低技术门槛,可使其通用性大大加强,是未来水动力数值模拟发展的方向。     

浅水超大型FPSO脉动压力研究

随着浅水超大型FPSO在渤海湾海域的广泛应用,水深对波浪诱导载荷的影响成为新的热点课题.文章推导了有限水深复合格林函数,结合三维势流理论用于计算浅水FPSO的水动力特性.采用开发的程序计算了一艘浅水300KDWT FPSO的脉动压力.计算结果表明浅水脉动压力与深水脉动压力的分布规律明显不同.     

渤海湾客滚运输分析与展望

近年来随着大量新船相继投入渤海湾客滚运输,渤海湾客滚市场形势也发生了深刻的变化。通过对渤海湾客滚运输发展历程的研究、客滚运输综合情况的分析,力求发现一些当前渤海湾客滚运输中存在的问题,探求渤海湾客滚运输健康发展的趋势：     

Changes in the shelf macrobenthic community over large temporal and spatial scales in the Bohai Sea, China

Over the past 20 years, the Bohai Sea has been subjected to a considerable human impact through over-fishing and pollution. Together with the influence of the Yellow River cut-off, the ecosystem experienced a dramatic change. In order to integrate available information to detect any change in macrobenthic community structure and diversity over space and time, data collected during the 1980s and the 1990s from 3 regions of the Bohai Sea (Laizhou Bay, 16 stations, 37–38°N, 119–120.5°E; central Bohai Sea, 25 stations, 38–39°N, 119–121°E; eastern Bohai Bay, 12 stations, 38–39°N, 118.5–119°E) were reanalyzed in a comparative way by means of a variety of statistical techniques. A considerable change in community structure between the 1980s and the 1990s and over the geographical regions at both the species and family level were revealed. After 10 years, there was a considerable increase in abundance of small polychaetes, bivalves and crustaceans but decreased number of echinoderms. Once abundant in Laizhou Bay in the 1980s, a large echinoderm Echinocardium cordatum and a small mussel Musculista senhousia almost disappeared from the surveying area in the 1990s. Coupled with the increased abundance was the increased species richness in general whereas evenness was getting lower in central Bohai Sea and Bohai Bay but increased in Laizhou Bay. K-dominance plot showed the same trend as evenness J′. After 10 years, the macrobenthic diversity in the Bohai Sea as a whole was slightly reduced and a diversity ranking of central Bohai Sea > Laizhou Bay > eastern Bohai Bay over space was also suggested. Sediment granulometry and organic content were the two major agents behind the observed changes.     

渤海湾客滚船安全综合评价研究

本研究运用系统工程原理,构建了渤海湾客滚船评价体系,采取模糊综合评价方法,从宏观角度对渤海湾客滚船安全进行全面评价,筛查存在的薄弱环节,提出管理对策和建议。     

渤海导管架平台的破冰锥体设计

主要阐述了渤海辽东湾重冰区海域锦州21-1 BOP和锦州9-3E WHPA平台导管架破冰锥体的设计实践,并对渤海重冰区平台导管架破冰锥体的设计提出了建议.