基于泥沙数学模型的海湾填海岸线选择基于泥沙数学模型的海湾填海岸线选择.pdf

泥 沙 研 究 2002 年 6 月 Journal of Sediment Research 第 3 期 基于泥沙数学模型的海湾填海岸线选择 秦华鹏1,2 倪晋仁1,2 李义天2 (1.北京大学环境科学中心 2.水沙科学教育部重点实验室 北京100871) 摘要 泥沙运动特征的变化及其对港口航道的影响是大型海岸工程实施时需要考虑的主要问题 由于海岸生态系 统往往对泥沙冲淤的变化非常敏感 生态评估也逐渐成为工程规划及方 案可行性论证研究的重要内容 本文利用 泥沙数学模型 以深圳湾为例研究了五种填海方案造成的海湾来沙量 含沙量和泥沙冲淤分布的变化 讨论了泥 沙淤积速率的变化对港口航道和红树林生态系统的影响 并通过岸线方案的对比指出了在分别考虑各种泥沙评价 指标时对 应的五种填海方案的优劣 定量分析表明 不同评价指标对应的方案优劣次序有所差异 协调多种指标 要求的综合优化岸线可以通过比较各种方案后给出 关键词 泥沙数学模型 填海工程 岸线 深圳湾 中图分类号 TV148 文献标识码 A 文章编号 0468-155X(2002)03-0052-07 1 引言 填海对当地或周边地区潮波特性的影响 已经在许多填海工程的岸线确定中得到充分重视 1 近年来 填海工程造成的区域泥沙运动特征的改变以及对港口 航道和海岸生态系统的影响也愈来愈受到广泛的关 注 泥沙淤积带来的问题尤其复杂 例如 香港维多利亚港附近由于填海造地使得一些区域潮流作用减弱 形成了有利于泥沙沉降的环境 沉积速率明显增大 2 厦门西海域的海岸工程和围垦造地使纳潮量减少了 67%左右 潮汐对泥沙的输运能力因此大大减弱 使厦门港的淤积加重 通航条件受到影响 每年必须花 800多万元费用清理航道 此外 沉积环境的改变??导致珍贵的文昌鱼几乎绝迹 海豚减少 3 过去关于填海后泥沙运动特征变化及其对港口航道影响的研究较多 4 6 对海岸生态系统影响的研究 却较少 本文以深圳湾填海工程为例 尝试利用泥沙数学模型对填海前后海湾的来沙量 冲淤分布规律 港口航道和生态保护区的影响进行综合考虑 通过对比分析典型填海岸线方案的优劣为填海工程的优化提 供依据 2 研究区域概况 深圳湾是深圳和香港的交界水域 为珠江口东岸的一个半封闭型浅水湾(如图1) 面积约为90km2 平 均水深2.9m 注入深圳湾的河流中 深圳河是最大的河流 受南海不规则半日混合潮影响 海湾潮流方向 为往复流 年均潮差1.37m 根据近来的实测资料 7 和水动力学模型计算结果 涨潮时深圳湾内大潮期 流速为0.39m/s 0.65m/s 小潮期为0.31m/s 0.40m/s 落潮时 深圳湾内大潮期流速为0.58m/s 0.74m/s 小潮期为0.20m/s 0.34m/s 目前深圳湾的泥沙主要来自珠江口伶仃洋和深圳河