圍填海活動一度是我國城市擴張、經(jīng)濟建設(shè)的現(xiàn)實需要,為我國提供了十分顯著的經(jīng)濟效益。但是,圍填海工程改變了海岸線形狀,致使水體交換能力下降,降低海洋的環(huán)境承載力,同時,大范圍的圍海造地加速了漁業(yè)資源的衰退、濕地海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞以及沿海水域生物多樣性的減小。分析福建省內(nèi)圍海造地對水沙環(huán)境的影響,對于福建沿海的功能區(qū)規(guī)劃、生態(tài)保護等有著重要意義。本文基于EFDC模型,采用潮位驅(qū)動邊界,考慮底部粗糙率、紊流系數(shù)、風場、氣象因素等的影響,建立湄洲灣水域的三維水動力、溫度、鹽度、波浪和泥沙模型。模型只考慮一種組分的粘性泥沙,并以伊利石的泥沙參數(shù)作為調(diào)整參數(shù)的基礎(chǔ),同時考慮海域來沙、底床的沉降侵蝕以及波浪影響。本文使用T1-T3三個測站的潮位數(shù)據(jù),以及C1-C6六個測站的流速、流向、溫度、鹽度、泥沙數(shù)據(jù),對模型進行率定。模擬結(jié)果表明,該模型的模擬值與實測值吻合較好,湄洲灣以規(guī)則半日潮為主,存在日不等潮現(xiàn)象,漲落潮路徑一致。夏季湄洲灣水溫為20~25℃,冬季水溫為7~14℃,夏季水溫分布呈內(nèi)高外低,但冬季水溫呈內(nèi)低外高。夏季和冬季鹽度分布都為內(nèi)低外高,但冬季鹽度內(nèi)外整體差值更小。大潮時含沙量范圍是0~0.08 kg/m~3,小潮時含沙量范圍是0~0.05 kg/m~3,但小潮中央航道水域內(nèi)的含沙量明顯高于其余區(qū)域的現(xiàn)象更為顯著。另外,大潮時波浪對含沙量的影響微乎其微,小潮時波浪會導(dǎo)致8處灣底周邊水域的含沙量增加0.04~0.05 kg/m~3,但是其余區(qū)域的含沙量幾乎沒有變化。圍填海后潮位差明顯增大,流速下降率為18~55%,水動力明顯減弱。夏季溫度變化為-0.6~0.9℃,冬季溫度變化為-2.1~1.4℃。圍填海導(dǎo)致鹽度在灣內(nèi)上升,灣外下降,夏季鹽度變化為-0.44~0.61 PSU,冬季鹽度變化為-0.11~0.24 PSU。圍填海后湄洲灣70%水域含沙量濃度下降,底床厚度減小,但原本水體攜帶的泥沙大多都富集在湄洲島東南方的部分海域,導(dǎo)致湄洲島以外的海域會出現(xiàn)含沙量升高以及底床增厚的現(xiàn)象。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P756.8
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的理論意義和應(yīng)用價值
    1.2 國內(nèi)外圍填海工程影響研究概述
    1.3 國內(nèi)外近海水域數(shù)值模擬研究概述
        1.3.1 近海潮流數(shù)值模擬研究概述
        1.3.2 近海泥沙數(shù)值模擬研究概述
    1.4 本文研究工作
2 研究區(qū)域概況
    2.1 地理位置及地形地貌概況
    2.2 水文概況
        2.2.1 潮汐、潮流概況
        2.2.2 波浪概況
    2.3 底表沉積物、泥沙概況
    2.4 水溫、鹽度概況
    2.5 氣象概況
    2.6 港口資源、周邊經(jīng)濟概況
    2.7 湄洲灣海域研究進展概述
3 數(shù)學(xué)模型
    3.1 基本控制方程
    3.2 運動方程的數(shù)值解法
    3.3 輸運方程的數(shù)值解法
4 模型設(shè)置及驗證
    4.1 模型設(shè)置
        4.1.1 模型網(wǎng)格
        4.1.2 初始條件
        4.1.3 邊界條件
        4.1.4 水動力模塊參數(shù)
        4.1.5 溫度模塊參數(shù)
        4.1.6 泥沙模塊參數(shù)
        4.1.7 波浪模塊參數(shù)
    4.2 模型模擬與驗證
        4.2.1 潮位驗證
        4.2.2 潮流驗證
        4.2.3 溫度驗證
        4.2.4 鹽度驗證
        4.2.5 泥沙驗證
    4.3 本章小結(jié)
5 湄洲灣模擬結(jié)果分析
    5.1 潮位模擬分析
    5.2 潮流模擬分析
        5.2.1 流向模擬分析
        5.2.2 流速模擬分析
    5.3 溫度模擬分析
    5.4 鹽度模擬分析
    5.5 泥沙模擬分析
        5.5.1 波浪對泥沙模擬結(jié)果的影響分析
        5.5.2 波流共同作用下的泥沙模擬分析
    5.6 本章小結(jié)
6 湄洲灣圍填海工程對水動力、泥沙環(huán)境的影響分析
    6.1 湄洲灣圍填海工程簡介
    6.2 圍填海后新模型設(shè)置
    6.3 潮流影響分析
    6.4 潮位影響分析
    6.5 溫度影響分析
    6.6 鹽度影響分析
    6.7 泥沙影響分析
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號：2850959