基于水动力和生物多样性的瀛湖湖底形态研究.pdfVIP

第46卷 第 23期 人 民 长 江 Vo1．46．No．23 2015年 12月 Yangtze River Dec．， 2015 文章编号：1001—4179(2015)23—0010—05 基于水动力和生物多样性的瀛湖湖底形态研究 吴 小 慧 (长江勘测规划设计研究有限责任公司 上海分公司，上海 200439) 摘要：瀛湖为上海市崇明岛一待建的人工湖，为了形成合适的水动力条件，达到改善并维持 良好湖泊水环境的 目的，分析并设计 了瀛湖湖底造型。基于 Delft一3D模 型。结合湖 区的平面形态，建立 了瀛湖的三维水动力模 型。利用所建立的模型计算出湖泊风生流三维流场 ，并根据计算结果分析 了湖 区的分层水流流态、流速大小． 从水动力的角度结合生物多样性要求论证 了湖底地形设计的合理性，为该工程 的设计及今后 的运行提供 了 理论依 据 。 关 键 词 ：湖底造型 ；风 生流；水动力 ；生物 多样性 ；瀛湖；人 工湖 ；上海市 中图法分类号 ：TV135 文献标志码 ：A DOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．23．003 人工湖泊具有净化环境、调节小气候、维护生物多 本文 以上海市崇明岛陈家镇的瀛湖为例 ，研究基 样性等生态功能，以及景观、休闲、文化、娱乐、运动功 于水动力 (风动力源)和生物多样性条件下的瀛湖湖 能，因此 ，越来越多经济发达的城镇 ，开始建设人工湖 底形态。在陈家镇的城市规划和水利专业规划阶段 ， 泊 ，以提升居民的生活质量。新建人工湖泊的生态 系 瀛湖的平面形态和规模 已初步确定，但对湖底形态尚 统 自我修复能力差 ，通常需要经过一定时期的演变才 未开展研究、设计。由于瀛湖地理位置的重要性和区 能达到平衡 、稳定 ，因此，应在符合生态学、环境学的原 域特色，对湖区的建设提出了较高要求，故而瀛湖湖底 则下，设计湖泊的平面形态 、湖底形态、湖泊生态系统 ， 形态的合理设计至关重要 。。 。 同时研究在 自然和人工控制条件下湖泊的水动力情 本文基于荷兰 Delft水力研究院的Delft一3D模 况，以保证建成的人工湖泊水环境良好，并实现湖泊的 型，结合工程湖区的平面形态和湖底的造型设计方案 ， 可持续发展。 建立了瀛湖的三维水动力模型，计算 了湖泊风生流三 水动力过程作为水生态系统 的基本物理过程之 维流场。根据计算结果分析湖区的分层水流流态、流 一 ，直接影响着水体物质的输移 、水 一土界面物质的交 速大小 ，从水动力的角度结合生态多样性要求 ，论证湖 换等诸多生态过程 ，从而影响生态系统的生物多样性 ， 底地形设计的合理性 ，为该工程 的设计及今后的运行 其重要性已经被广泛认可 I3，而地形是影响湖泊流 提供必要 的依据。 场的重要因素，尤其对风生流占优的湖泊而言，地形的 1 瀛湖简介 影响更大 ，它会影响湖泊水体内的物质输移 、扩散及水 质的分布。胡维平、张发兵等开展了不 同地形对湖泊 瀛湖位于上海市崇 明岛陈家镇中部 ，其平面形态 风生流场的影响研究，但从生态角度开展湖泊风生流 见图1。瀛湖与周边水系通过 10条河流相连通 ，论坛 方面的研究，则基本未有学者涉及 。 。因此，在湖底 岛面积为0．174km ，瀛湖水面积为 1．83km。。 地形影响风生流 ，进而影响水生态方面，有待深入的研 目前，瀛湖参与崇明岛的水资源调度 ，以保证湖泊 究。