东山湾填海工程对水沙环境影响的数值模拟研究

论文摘要

沿海城市经济快速发展与土地资源稀缺之间的矛盾愈演愈烈,填海造地工程可以快速解决这一矛盾。然而填海造地在提供大量土地资源的同时,也会对海域环境造成不利影响,特别是在海湾内进行填海造地时,带来的影响更为严重且难以恢复。因此,开展湾内填海工程对海湾水沙环境的影响研究,对合理开发利用海洋资源,保护海域环境具有十分重要的现实意义。本文在系统全面的回顾国内外填海工程对水沙环境影响研究现状的基础上,采用三角形网格建立起平面二维潮流数学模型,对东山湾水动力场进行模拟,利用现有的实测资料进行模型验证。进而将模型应用于东山湾填海工程,分别从纳潮量、海水交换、流场、流速变化等方面探讨3个填海方案引起的水动力场变化。在潮流数学模型的基础上,结合泥沙冲淤经验公式,对填海工程建设后造成的泥沙冲淤情况进行讨论。研究发现,填海工程导致东山湾纳潮量减少,海水的更新能力下降;潮流场会沿着填海区外沿重新分布,且填海面积越大,流场影响范围越大;冲淤环境变化基本上与流速变化相对应,填海面积越大,冲淤影响范围越大。根据数值模拟结果,采用《福建省海湾数模与环境研究》建立的水文动力评价指标体系,对东山湾不同填海方案进行评价,认为方案Ⅰ与方案Ⅱ都是在可接收的范围内,而应慎重选择方案Ⅲ。同时探讨东山湾围填海强度指数RII限制性指标的取值,以期为海湾围填海规模的控制提供依据。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 围填海工程国内外研究进展
•     1.2.2 围填海工程对水沙环境影响研究进展
•     1.2.3 东山湾研究进展
•     1.2.4 二维潮流泥沙数值模拟进展
•     1.2.5 泥沙冲淤计算
•   1.3 本文主要研究内容
• 第2章 研究区域概况
•   2.1 自然地理条件
•   2.2 水文特征
•     2.2.1 潮汐特征
•     2.2.2 潮流特征
•   2.3 泥沙特征
•     2.3.1 周日变化
•     2.3.2 大中小潮变化
•     2.3.3 平面分布
•     2.3.4 垂线分布
•   2.4 冲淤演变
•   2.5 本章小结
• 第3章 数学模型建立及验证
•   3.1 潮流数学模型理论
•     3.1.1 基本方程
•     3.1.2 设置相关定解条件
•     3.1.3 数值方法
•   3.2 泥沙冲淤经验公式
•   3.3 模型建立及验证
•     3.3.1 模型范围及网格划分
•     3.3.2 水下地形资料
•     3.3.3 边界条件
•     3.3.4 初始条件
•     3.3.5 动边界处理
•     3.3.6 糙率选取
•     3.3.7 验证资料
•     3.3.8 模型验证
•   3.4 本章小结
• 第4章 填海工程对东山湾海域的影响分析
•   4.1 工程方案概况
•   4.2 填海工程对周边海域水沙环境的影响
•     4.2.1 流场影响分析
•     4.2.2 流速影响分析
•     4.2.3 冲淤影响分析
•     4.2.4 纳潮量影响分析
•     4.2.5 海水交换影响分析
•   4.3 本章小结
• 第5章 海湾填海强度研究
•   5.1 评价标准
•     5.1.1 水文动力指标计算方法
•     5.1.2 水文动力评价标准
•   5.2 评价指数计算
•     5.2.1 水文动力评价指标计算
•     5.2.2 水文动力综合评价指数计算
•   5.3 围填海综合评价
•     5.3.1 围填海方案综合评价
•     5.3.2 围填海规模控制研究
•   5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 龚旭东

导师: 俞缙

关键词: 东山湾,填海工程,数学模型,水沙环境

来源: 华侨大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 华侨大学

分类号: TV148

总页数: 98

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