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《欽州灣海域水動力影響分析及排污口選劃》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、欽州灣海域水動力影響分析及排污口選劃1潮流數(shù)學模型海域流場是污染物、懸浮物平流擴散的主要海洋動力條件，是本項目相關要素的評價預測的基礎。根據(jù)評價海區(qū)的水深條件，本次評價采用二維海流模式模擬評價海域的潮流場分布。二維潮流及擴散基本方程如下：（1）連續(xù)方程（1）（2）運動方程：（2）（3）（3）污染物擴散方程（與水流模型耦合計算污染物的擴散輸移）：（4）式中：h：水位；H：水深；u、v：分別x、y（即東、北）方向的流速分量；f：柯氏力系數(shù)；C：謝才系數(shù)，，為曼寧系數(shù)；t：時間；g：重力加速度；P：污染物
2、濃度；、：分別是x、y方向的擴散系數(shù)；M：為源項。定解條件19初始條件為：u(x,y)│t=0=u0(x,y)v(x,y)│t=0=v0(x,y)h(x,y)│t=0=h0(x,y)邊界條件為：岸邊界：法向流速為0水邊界：hw=hw(t)或uw=uw(t)、vw=vw(t)采用不規(guī)則三角單元對平面二維潮流擴散模型進行離散處理，該方法能夠較好地貼合描述海域中的建筑物形態(tài)及自然岸線形狀。2海域流場模擬與驗證（1）計算域、水文資料選取及控制條件計算域為整個欽州灣，北至茅尾海、南至-18m等深線、東至犀牛腳
3、、西至企沙沙耙墩，水域東西向最大距離約26km，南北約47km，見圖6.2-1。在污水排海區(qū)附近對計算網格加密，最小空間步長為30m，計算域由30871個節(jié)點和60518個計算單元組成，網格劃分見圖6.2-2。水下地形采用2005年海軍司令部航海保證部海圖。水文資料采用2003年8月28日～29日大潮及9月1日～2日小潮8個潮流站及2個潮位站實測的潮流資料，潮流站及潮位站位置詳細見圖6.2-1。曼寧系數(shù)經調試取為0.018～0.022。（2）驗證計算根據(jù)上述資料和條件進行計算，水流驗證結果見圖6.2
4、-3、圖6.2-4。由圖可知，計算流速值與實測流速值基本吻合，潮流誤差控制在5cm/s以內，流態(tài)也較合理，基本能夠反映出欽州灣海域的水流狀況，可以作為進一步分析計算的基礎資料。19圖6.2-1模型計算范圍及驗潮站位19圖6.2-2模型計算單元網格圖19圖6.2-3大潮驗證過程線19圖6.2-4小潮驗證過程線（3）計算結果19流場計算結果見圖6.2-5至圖6.2-8。欽州灣呈喇叭狀，在欽州灣內潮流表現(xiàn)為東漲西落，越往南隨著喇叭口擴大潮流強度越弱；水動力較強的區(qū)域為茅尾海與欽州灣的水流通道，最大流速達到
5、1.40m/s，潮流主方向是ES—WN，呈往復流狀態(tài)；由于茅尾海內欽江及茅嶺江入?yún)R茅尾海的逕流影響，落潮流速大于漲潮流速，這是欽州灣海域的泥沙遷移影響的較主要因素。圖2-5資料原型大潮流場（漲急）圖2-6資料原型大潮流場（落急）19圖2-7資料原型小潮流場（漲急）圖2-8資料原型小潮流場（落急）6.3流場分析及方案實施后流場變化1、流場特征欽州灣及臨近海域潮流以全日潮為主，仍存在半日不等現(xiàn)象，運動形式以往復流為主，在欽州灣外灣深槽區(qū)最為典型。漲潮慢、落潮快，其流向基本上與岸線或深槽走向一致，潮流流速
6、的分布為西部大于東部，近岸大于外海，表層大于底層。欽州灣內漲潮平均流速為0.08～0.28m/s；落潮平均流速為0.09～0.55m/s。實測最大漲潮流流速83cm/s，流向339°；實測最大落潮流速為140cm/s，流向為152°，均出現(xiàn)在青菜頭附近。2、近期及規(guī)劃方案實施后潮流情況19從近期衛(wèi)星圖片可知，為了實現(xiàn)港區(qū)規(guī)劃，近期已完成部分圍海工程，金鼓江西側的金谷工業(yè)區(qū)外圍埝已基本形成，金鼓江東側也完成了部分灘涂造陸；根據(jù)前述水流數(shù)學模型，把現(xiàn)狀新形成陸域加入模型中，進行潮流模型計算，得到現(xiàn)狀污染
7、物擴散計算所需的潮流模型資料，大小潮現(xiàn)狀漲落急流場見圖6.3-1至圖6.3-4；同樣，把港區(qū)規(guī)劃平面布置加入模型中進行計算，得到規(guī)劃方案實施后流場資料，漲落急流場見圖6.3-5至圖6.3-8。規(guī)劃方案實施后，大欖坪外淺水海域形成了陸域，對金鼓江、鹿耳環(huán)江及麻藍島區(qū)域的水流通道有一定影響，主要是對原有水流進行了約束。外灣的三條水道流速變化為：東航道貼近規(guī)劃港區(qū)，加之航槽的開挖，故流速變化大于中、西水道。東水道：果子山至金光工業(yè)區(qū)附近航道段，漲潮流速增加7%～18%，在金光工業(yè)區(qū)南端航道段至航道里程6+
8、500附近，漲潮流速減小2%～11%。落潮流速除鷹嶺作業(yè)區(qū)附近航道段和航道里程10+000附近減小8%、4%外，流速均略有增加，增加幅度在1%～10%之間。中水道：略有變化，漲潮時流速減小2%～5%，落潮流速減小2%～9%。西航道：變化較為輕微，漲潮時流速減小2%～9%，落潮流速減小1%～5%?？傊?guī)劃方案實施后，本海區(qū)沒有因工程實施，而改變本地區(qū)的潮流特征及特性。19圖3-1現(xiàn)狀岸線大潮流場（漲急）圖3-2現(xiàn)狀岸線大潮流場（落急）19圖3-3現(xiàn)狀岸線小潮流場（漲急
