圍填海對伶仃洋水流動(dòng)力的短期影響模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 10:09
利用已經(jīng)過驗(yàn)證的高分辨率三維海洋動(dòng)力模型FVCOM,根據(jù)1984—2014年內(nèi)伶仃洋的圍填海變化情況,結(jié)合情景模擬案例,研究分析圍填海對伶仃洋水流動(dòng)力的影響,探究截流式和順流式圍填海對伶仃洋不同季節(jié)的水平余流場、垂向環(huán)流結(jié)構(gòu)以及潮汐變化過程的影響。研究結(jié)果表明,圍填海對伶仃洋的余流流向沒有明顯影響,但對余流速有較大的影響。在水平方向上,截流式圍填海使得周邊海域的余流速明顯增大,增幅在0.02~0.25 m/s不等,其中口門區(qū)域受到的影響最大;相較于底層流場,表層流場受圍填海的影響相對更大,圍填海以南的較遠(yuǎn)海域在表層出現(xiàn)一條強(qiáng)度逐漸減弱的流速減小帶,減幅在0.02~0.15 m/s不等,且影響范圍與流場的分布密切相關(guān),在夏季向南延伸,在冬季向西南延伸。順流式圍填海的影響則主要分布在伶仃洋兩側(cè)沿岸,并且不同季節(jié)的影響特點(diǎn)有一定區(qū)別,在夏季使得內(nèi)伶仃洋東岸海域流速增大,但在冬季使其流速減小,變化幅度均在0.02 m/s以上。在垂直方向上,圍填海使口門區(qū)域余流的縱向流速梯度增加,并且改變了伶仃洋余流的垂向分布情況,總體表現(xiàn)為遠(yuǎn)離圍填海的海域表、底層余流的流速減小,中上層余流的流速增大;與此同時(shí)...
【文章來源】:海洋通報(bào). 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
模型計(jì)算范圍、水深、剖面設(shè)置以及驗(yàn)證點(diǎn)位(紅點(diǎn)),(b)圍填方案設(shè)置,內(nèi)伶仃洋主要島嶼、水道以及分析點(diǎn)(紅點(diǎn))
本文所使用的珠江口FVCOM模型在前期已利用1999—2010年的水位、溫度、鹽度等觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,其中溫度驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)在0.93以上;鹽度驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)在0.85以上,詳細(xì)的模型驗(yàn)證結(jié)果見文獻(xiàn)(Xu et al,2019),本文展示了2006年(后續(xù)將基于該年份研究圍填;顒(dòng)的影響)7月的水位驗(yàn)證結(jié)果(驗(yàn)證站點(diǎn)位置見圖1 a),如圖2所示。由圖可見,模擬水位與觀測值吻合程度良好,相關(guān)系數(shù)均在0.92以上,平均偏差(模擬平均值減去觀測平均值)均在11cm以下。需要指出的是,與珠海和大萬山兩站相比,蕉門和洪奇瀝的水位計(jì)算誤差相對較大,其原因在于口門兩站距離上游邊界距離較近,受到上游邊界條件設(shè)置的影響較大,而由于上游邊界采用的是日均流量進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因此在一定程度上會(huì)對逐時(shí)的水位模擬效果產(chǎn)生影響,產(chǎn)生計(jì)算誤差,但該誤差會(huì)隨著離邊界距離的增加而逐漸減弱,對本文主要的關(guān)注區(qū)域(集中在圍填海周邊以及其南側(cè)海域)的影響有限,并不會(huì)影響文章中的計(jì)算分析。同時(shí),本文利用模擬時(shí)段(2006年8月)內(nèi)的伶仃洋東岸的走航實(shí)測流速、流向數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果如圖3所示。由圖可見,在8.7 m和10.7 m等深層中模擬流場和觀測流場的吻合程度較好,表明模型能較好地反映伶仃洋的潮流分布,以上結(jié)果表明模型具有較好的計(jì)算精度,能夠準(zhǔn)確描述珠江口的水動(dòng)力變化過程。
同時(shí),本文利用模擬時(shí)段(2006年8月)內(nèi)的伶仃洋東岸的走航實(shí)測流速、流向數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果如圖3所示。由圖可見,在8.7 m和10.7 m等深層中模擬流場和觀測流場的吻合程度較好,表明模型能較好地反映伶仃洋的潮流分布,以上結(jié)果表明模型具有較好的計(jì)算精度,能夠準(zhǔn)確描述珠江口的水動(dòng)力變化過程。2 填海方案的設(shè)置
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2010-2017年珠江河口海岸線遙感監(jiān)測和動(dòng)態(tài)變化分析[J]. 張?jiān)浦?張千力,胡云鋒. 海洋通報(bào). 2019(02)
[2]未來大規(guī)模海岸工程對渤海灣潮動(dòng)力環(huán)境影響的模擬研究[J]. 李希彬,牛福新,王魯寧,李杰,崔健,孫曉燕. 海洋通報(bào). 2018(03)
[3]天津海域圍填海工程對渤海灣水交換的影響研究[J]. 靳玉丹,張秋豐,李希彬,王魯寧,葉風(fēng)娟. 海洋通報(bào). 2017(05)
[4]1973—2015年珠江口海域岸線和圍填海變化分析[J]. 張曉浩,黃華梅,王平,陳綿潤,王金華,孫慶楊. 海洋湖沼通報(bào). 2016(05)
[5]大連灣岸線變遷對海域水動(dòng)力環(huán)境的影響[J]. 陳靜,王永學(xué). 海洋通報(bào). 2016(03)
[6]羅源灣多年圍填海工程對水動(dòng)力環(huán)境的累積影響研究[J]. 王勇智,孫惠鳳,谷東起,閆文文. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]石浦港納潮量對三門灣圍填海的累積響應(yīng)[J]. 彭姱容,姚炎明,陳琴. 海洋湖沼通報(bào). 2014(01)
[8]珠江三角洲一維河網(wǎng)與三維河口耦合水質(zhì)模型模擬與驗(yàn)證[J]. 胡嘉鏜,李適宇,裴木鳳,耿兵緒. 海洋與湖沼. 2012(01)
[9]近30年來珠江河口岸線演變時(shí)空特征及效應(yīng)[J]. 陳小文,張蔚,趙慧,徐輝榮,易雯. 熱帶地理. 2010(06)
[10]海灣圍墾工程作用下的動(dòng)力沉積響應(yīng)[J]. 周安國,周大成,姚炎明. 環(huán)境污染與防治. 2004(04)
碩士論文
[1]渤海海域潮流及潮余流的數(shù)值模擬[D]. 李斐.天津大學(xué) 2009
本文編號(hào):3602003
【文章來源】:海洋通報(bào). 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
模型計(jì)算范圍、水深、剖面設(shè)置以及驗(yàn)證點(diǎn)位(紅點(diǎn)),(b)圍填方案設(shè)置,內(nèi)伶仃洋主要島嶼、水道以及分析點(diǎn)(紅點(diǎn))
本文所使用的珠江口FVCOM模型在前期已利用1999—2010年的水位、溫度、鹽度等觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,其中溫度驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)在0.93以上;鹽度驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)在0.85以上,詳細(xì)的模型驗(yàn)證結(jié)果見文獻(xiàn)(Xu et al,2019),本文展示了2006年(后續(xù)將基于該年份研究圍填;顒(dòng)的影響)7月的水位驗(yàn)證結(jié)果(驗(yàn)證站點(diǎn)位置見圖1 a),如圖2所示。由圖可見,模擬水位與觀測值吻合程度良好,相關(guān)系數(shù)均在0.92以上,平均偏差(模擬平均值減去觀測平均值)均在11cm以下。需要指出的是,與珠海和大萬山兩站相比,蕉門和洪奇瀝的水位計(jì)算誤差相對較大,其原因在于口門兩站距離上游邊界距離較近,受到上游邊界條件設(shè)置的影響較大,而由于上游邊界采用的是日均流量進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因此在一定程度上會(huì)對逐時(shí)的水位模擬效果產(chǎn)生影響,產(chǎn)生計(jì)算誤差,但該誤差會(huì)隨著離邊界距離的增加而逐漸減弱,對本文主要的關(guān)注區(qū)域(集中在圍填海周邊以及其南側(cè)海域)的影響有限,并不會(huì)影響文章中的計(jì)算分析。同時(shí),本文利用模擬時(shí)段(2006年8月)內(nèi)的伶仃洋東岸的走航實(shí)測流速、流向數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果如圖3所示。由圖可見,在8.7 m和10.7 m等深層中模擬流場和觀測流場的吻合程度較好,表明模型能較好地反映伶仃洋的潮流分布,以上結(jié)果表明模型具有較好的計(jì)算精度,能夠準(zhǔn)確描述珠江口的水動(dòng)力變化過程。
同時(shí),本文利用模擬時(shí)段(2006年8月)內(nèi)的伶仃洋東岸的走航實(shí)測流速、流向數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果如圖3所示。由圖可見,在8.7 m和10.7 m等深層中模擬流場和觀測流場的吻合程度較好,表明模型能較好地反映伶仃洋的潮流分布,以上結(jié)果表明模型具有較好的計(jì)算精度,能夠準(zhǔn)確描述珠江口的水動(dòng)力變化過程。2 填海方案的設(shè)置
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2010-2017年珠江河口海岸線遙感監(jiān)測和動(dòng)態(tài)變化分析[J]. 張?jiān)浦?張千力,胡云鋒. 海洋通報(bào). 2019(02)
[2]未來大規(guī)模海岸工程對渤海灣潮動(dòng)力環(huán)境影響的模擬研究[J]. 李希彬,牛福新,王魯寧,李杰,崔健,孫曉燕. 海洋通報(bào). 2018(03)
[3]天津海域圍填海工程對渤海灣水交換的影響研究[J]. 靳玉丹,張秋豐,李希彬,王魯寧,葉風(fēng)娟. 海洋通報(bào). 2017(05)
[4]1973—2015年珠江口海域岸線和圍填海變化分析[J]. 張曉浩,黃華梅,王平,陳綿潤,王金華,孫慶楊. 海洋湖沼通報(bào). 2016(05)
[5]大連灣岸線變遷對海域水動(dòng)力環(huán)境的影響[J]. 陳靜,王永學(xué). 海洋通報(bào). 2016(03)
[6]羅源灣多年圍填海工程對水動(dòng)力環(huán)境的累積影響研究[J]. 王勇智,孫惠鳳,谷東起,閆文文. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]石浦港納潮量對三門灣圍填海的累積響應(yīng)[J]. 彭姱容,姚炎明,陳琴. 海洋湖沼通報(bào). 2014(01)
[8]珠江三角洲一維河網(wǎng)與三維河口耦合水質(zhì)模型模擬與驗(yàn)證[J]. 胡嘉鏜,李適宇,裴木鳳,耿兵緒. 海洋與湖沼. 2012(01)
[9]近30年來珠江河口岸線演變時(shí)空特征及效應(yīng)[J]. 陳小文,張蔚,趙慧,徐輝榮,易雯. 熱帶地理. 2010(06)
[10]海灣圍墾工程作用下的動(dòng)力沉積響應(yīng)[J]. 周安國,周大成,姚炎明. 環(huán)境污染與防治. 2004(04)
碩士論文
[1]渤海海域潮流及潮余流的數(shù)值模擬[D]. 李斐.天津大學(xué) 2009
本文編號(hào):3602003
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3602003.html
最近更新
教材專著