海岸带围垦对海湾环境影响的研究 ——以兴化湾为例

论文摘要

围填海是人类向海洋拓展生存和发展空间的一种重要手段。不少沿海国家通过围填海获得大量平整成片的土地,缓解了城市建设和工农业用地紧张状况,从而带来了巨大的经济效益。与此同时,过度和缺乏科学指导的围填海工程也对生态环境造成了恶劣的负面影响。中国人口多,底子薄,土地资源有限,随着沿海经济的发展,土地资源不足成为长期制约沿海地区经济社会发展的“瓶颈”。近年来,为缓解这一矛盾,促进经济社会的发展,沿海地区纷纷把目光投向海洋,在实施区域经济发展规划的过程中,纷纷提出围填海造地计划。在此背景下,如何进行科学合理的围填海,努力实现海洋生态环境和经济社会健康可持续发展,具有十分重要的意义。本文以福建省兴化湾为例,在现场测量和收集相关技术资料的基础上,通过数值模拟,从波浪、潮流和泥沙等方面,对兴化湾港区控制性详细规划以及环兴化湾区域发展建设规划实施前后,湾内各港区附近水域的潮流、纳潮量及泥沙变化规律,船舶靠离泊稳条件,以及对航道的影响进行论证,分析水工建筑物的布置及其它人类活动对海域纳潮量、泥沙运动和滩槽冲淤变化的影响。本文主要着眼两方面的研究,一方面研究在自然状态下,兴化湾港口工程区域及其周围海区的潮汐环流、海浪及泥沙运移规律,泥沙浓度的时空分布特征以及滩槽演变规律和冲淤变化情况,分析在该研究海域建设码头的有利因素和不利因素；另一方面研究在港口规划工程实施过程中及其工程完成一段时间后,工程区域及其周围海域潮汐、海浪、泥沙运移的规律,泥沙浓度的时空分布特征以及滩槽演变规律和冲淤变化情况,并与自然状态下的情形相对比,重点分析因码头建设而在工程海域及其周围海域产生的海洋环境变化情况,分析各码头区建设对海洋环境带来的具体影响。通过以上两方面的研究,本文最终给出兴化湾水工建筑物的建设及其它人类活动对工程区域及周围海域潮汐、环流和泥沙运移及滩槽演变的影响分析,并给出极端情况下海浪和泥沙运移对港口工程的影响等,为码头的合理布局,安全及环保措施的制定等科学决策给出必要的依据,为科学合理地实施围填海提供典型案例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究目标
• 1.2 研究内容
• 2 环境概述
• 2.1 地理概况
• 2.2 水动力环境历史资料分析
• 2.2.1 基础数据
• 2.2.2 潮汐
• 2.2.3 潮流
• 2.2.4 径流及输沙量
• 2.2.5 底质
• 2.2.6 含沙量及粒径
• 3 潮汐潮流数值模型的建立与验证
• 3.1 模式简介
• 3.1.1 基本方程
• 3.1.2 差分方法
• 3.1.3 边界条件
• 3.2 模型的建立
• 3.2.1 模型的计算区域及网格剖分
• 3.2.2 模型的配置与有关技术处理
• 3.3 模型验证
• 3.3.1 潮位验证
• 3.3.2 潮流验证
• 3.3.3 ADCP断面流量
• 3.3.4 海湾基本流态
• 3.3.6 总结
• 4 工况设计与数模实现方案
• 4.1 工况设计原则
• 4.2 海湾围填海工况
• 4.3 数值模式实现方案
• 4.4 敏感评价点位的选择
• 5 预测性评价
• 5.1 海湾纳潮量变化情况
• 5.2 流场变化
• 5.3 水交换能力的改变
• 6 综合分析论证
• 6.1 综合评价
• 6.2 工况评价
• 6.3 新的方案
• 7 结论及展望
• 参考文献
• 附件
• 附件1 大中潮期间的潮位模拟结果与实测资料的对比表
• 附件2 大中潮期间的流速流向模拟结果与实测的对比表
• 附件3 各个工况的流场图
• 附件4 大潮流速变化等值线图
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文