基于水动力学数学模型的海湾填海岸线选择.PDFVIP

　 辑第17卷第1期　　　　　 水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　 . , . 17, . 1 A Ser A V ol N o 　　2002年2月　　　　　　　JOU RNAL O F H YDROD YNAM ICS　　　　　Feb. , 2002 文章编号:(2002) 基于水动力学数学模型的 海湾填海岸线选择 秦华鹏, 　　倪晋仁, 　　梁林 (北京大学环境科学中心, 水沙科学教育部重点实验室, 北京, 100871) 　　摘　要: 　海湾填海岸线的选择往往因顾及围垦面积、防洪、港口与航道以及生态诸方面对水 动力学条件的不同要求而变得非常复杂。本文利用水动力学数学模型, 以深圳湾为例研究了五种 填海方案下的纳潮量、流场、潮位等海湾水动力条件的变化, 讨论了流速、潮位变化对防洪、港口航 道和红树林自然保护区的影响。在此基础上比较了岸线方案, 指出了在考虑不同水动力评价指标 时对应填海方案的优劣。分析表明, 方案优劣次序因满足的对象不同而有所差异; 为了最大程度地 满足诸对象的要求, 需要通过综合比较, 给出能够协调多种目标要求的优化岸线。 关　键　词: 　水动力学模型; 填海; 岸线 中图分类号: 　TV 131. 2　　　文献标识码:A 1　引言 填海造地对人类社会的发展意义重大。在中国, 上海、厦门、澳门、香港、广州、深圳、湛江和 海口等地已有多年的大规模围垦造地的实践。在国外, 早在罗马时代荷兰人就已在北海沿岸围 垦造地, 由此使荷兰增加了 13 的国土资源; 英国的围垦面积也达 310km 2 ; 美国在大西洋沿岸 宽阔的海滩上已开垦 2. 32万 km 2 ; 亚洲的日本、朝鲜和韩国也都一直高度重视填海造地[ 1- 3 ]。 但是, 过度的填海造地会对海岸附近的水动力条件、泥沙运动规律和生态环境造成影响, 甚至造成不可逆转的生态资源衰退。香港维多利亚港附近, 几乎所有浅水区域均被填海造地, 使港口的纳潮量减少约 40% [ 1 ] , 潮流动力的减弱已对海港及排污功能造成显著影响; 1965 年 以前, 美国旧金山海湾以每年 9. 3km 2 的速度减少, 导致湿地退化, 威胁着底栖无脊椎动物和鸟 [ 4 ] 类的生存 。 填海造地的负面影响, 特别是填海对当地或周边地区潮流特性的改变和对航道、港口的影 响, 已受到关注。但是, 全面评价填海对区域水动力条件的改变及其对防洪、港口、航道和生态 的综合影响的研究尚不多见。本文利用水动力学数学模型, 以深圳湾为例, 通过对比分析五种 收稿日期: ( ) 基金项目: 　国家自然科学基金委员会和水利部联合资助项目 ( ) 作者简介: 　秦华鹏 1973～ , 男, 博士。 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 秦华鹏等: 基于水动力学数学模型的海湾填海岸线选择 93 填海岸线方案对深圳湾纳潮量、流场、潮位的改变及其对防洪、港口航道和福田、米埔两个红树 林生态自然保护区的影响, 指出了在分别考虑各种水动力评价指标时对应五种填海方案的优 劣, 这一研究可以为填海工程岸线的优化选择提供参考依据。 2　填海工程概况 深圳湾是位于珠江口东侧的半封闭型海湾, 为深圳市的南山区、福田区和香港新界所环绕 ( ) 2 如图1 。湾内纵深约 14km , 平均宽度约 7. 5km ,