人工岛(群)对河口海岸水沙环境的影响研究
近年来,随着人口的增长和经济的快速发展,非农业建设用地扩张与耕地资源量锐减,环境恶化、资源短缺与人民生活需求日益提高之间的矛盾越来越尖锐；因此,向海洋空间发展已成为缓解人地矛盾,优化生态环境以及保障人口食物安全、维持社会经济全面协调可持续发展的重要选择之一；但是,传统顺岸式填海方式不利于我国宝贵的海洋滩涂资源的科学、协调、可持续的开发利用,对海洋生态环境造成了一定程度的负面影响。因此,科学适度用海是开发利用海洋空间的发展方向。一方面,应该严格控制顺岸式填海方式的开发利用；另一方面采取对生态环境相对影响较小的人工岛(群)来替代顺岸式填海方式,并使之成为人类开发利用海洋的主要方式和拓展生存空间及生产空间的重要手段。
与传统的顺岸式围涂造地方式相比,人工岛(群)的建设需要更加重视海洋水文、海洋动力变化、人工岛(群)与海洋环境的相互影响、海岸泥沙输移及地貌演变等诸多因素。特别是对于处于河口附近的人工岛(群)的建设,需要考虑的影响因素更多,水沙环境更加复杂；因此对于河口附近的人工岛(群)有必要进行更加细致的研究,探索人工岛(群)对河口、海岸水沙环境的调控机制。
本文首先综述人工岛(群)的现状及发展趋势,在此基础上,以具有代表性的某在建人工岛(群)为实例,对人工岛(群)附近海域的径流、风生流、潮流、波浪破碎引起的沿岸流以及相应的泥沙运动进行了较全面的数值模拟研究,分析人工岛(群)对河口、海岸水沙环境的影响程度,探究人工岛(群)作用下河口、海岸水沙运动的基本规律,为人工岛(群)的规划和设计提供科学依据。具体成果和结论如下:
利用人工岛(群)附近的河口区里具有代表性的三个点的实测资料对数学模型进行了验证,验证结果吻合较好,说明模型的计算结果可以一定程度上反映和预测海区泥沙输移和河口海岸演变的趋势和规律。
数值模拟的结果显示,研究海域内落潮流决定沿岸泥沙总体输移方向；人工岛(群)修建后,径流下泄出海通道会发生变迁；SSE方向的来浪时,拦门沙呈淤积状态,SW方向来浪则冲刷；人工岛(群)的修建加剧了口门两侧输沙的不均,口外淤积体呈现“西淤东冲,淤积为主”的演变规律；口门两侧海岸的风暴剖面的冲刷范围呈现“西窄东宽”的规律,长期的演变将呈现出“西进东退”的规律；该人工岛(群)演变成连岛沙堤的可能性较大,河口航道会受到来自西向来沙落淤的困扰。
人工岛;波流联合作用;泥沙输移;数值模拟;水沙环境
中国海洋大学
硕士
港口、海岸及近海工程
拾兵
2011
中文
TV148
87
2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）