钦州湾海域水动力影响分析及排污口选划

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1、钦州湾海域水动力影响分析及排污口选划1潮流数学模型海域流场是污染物、悬浮物平流扩散的主要海洋动力条件，是本项目相关要素的评价预测的基础。根据评价海区的水深条件，本次评价采用二维海流模式模拟评价海域的潮流场分布。二维潮流及扩散基本方程如下：（1）连续方程（1）（2）运动方程：（2）（3）（3）污染物扩散方程（与水流模型耦合计算污染物的扩散输移）：（4）式中：h：水位；H：水深；u、v：分别x、y（即东、北）方向的流速分量；f：柯氏力系数；C：谢才系数，，为曼宁系数；t：时间；g：重力加速度；P：污染物

2、浓度；、：分别是x、y方向的扩散系数；M：为源项。定解条件19初始条件为：u(x,y)│t=0=u0(x,y)v(x,y)│t=0=v0(x,y)h(x,y)│t=0=h0(x,y)边界条件为：岸边界：法向流速为0水边界：hw=hw(t)或uw=uw(t)、vw=vw(t)采用不规则三角单元对平面二维潮流扩散模型进行离散处理，该方法能够较好地贴合描述海域中的建筑物形态及自然岸线形状。2海域流场模拟与验证（1）计算域、水文资料选取及控制条件计算域为整个钦州湾，北至茅尾海、南至-18m等深线、东至犀牛脚

3、、西至企沙沙耙墩，水域东西向最大距离约26km，南北约47km，见图6.2-1。在污水排海区附近对计算网格加密，最小空间步长为30m，计算域由30871个节点和60518个计算单元组成，网格划分见图6.2-2。水下地形采用2005年海军司令部航海保证部海图。水文资料采用2003年8月28日～29日大潮及9月1日～2日小潮8个潮流站及2个潮位站实测的潮流资料，潮流站及潮位站位置详细见图6.2-1。曼宁系数经调试取为0.018～0.022。（2）验证计算根据上述资料和条件进行计算，水流验证结果见图6.2

4、-3、图6.2-4。由图可知，计算流速值与实测流速值基本吻合，潮流误差控制在5cm/s以内，流态也较合理，基本能够反映出钦州湾海域的水流状况，可以作为进一步分析计算的基础资料。19图6.2-1模型计算范围及验潮站位19图6.2-2模型计算单元网格图19图6.2-3大潮验证过程线19图6.2-4小潮验证过程线（3）计算结果19流场计算结果见图6.2-5至图6.2-8。钦州湾呈喇叭状，在钦州湾内潮流表现为东涨西落，越往南随着喇叭口扩大潮流强度越弱；水动力较强的区域为茅尾海与钦州湾的水流通道，最大流速达到

5、1.40m/s，潮流主方向是ES—WN，呈往复流状态；由于茅尾海内钦江及茅岭江入汇茅尾海的迳流影响，落潮流速大于涨潮流速，这是钦州湾海域的泥沙迁移影响的较主要因素。图2-5资料原型大潮流场（涨急）图2-6资料原型大潮流场（落急）19图2-7资料原型小潮流场（涨急）图2-8资料原型小潮流场（落急）6.3流场分析及方案实施后流场变化1、流场特征钦州湾及临近海域潮流以全日潮为主，仍存在半日不等现象，运动形式以往复流为主，在钦州湾外湾深槽区最为典型。涨潮慢、落潮快，其流向基本上与岸线或深槽走向一致，潮流流速

6、的分布为西部大于东部，近岸大于外海，表层大于底层。钦州湾内涨潮平均流速为0.08～0.28m/s；落潮平均流速为0.09～0.55m/s。实测最大涨潮流流速83cm/s，流向339°；实测最大落潮流速为140cm/s，流向为152°，均出现在青菜头附近。2、近期及规划方案实施后潮流情况19从近期卫星图片可知，为了实现港区规划，近期已完成部分围海工程，金鼓江西侧的金谷工业区外围埝已基本形成，金鼓江东侧也完成了部分滩涂造陆；根据前述水流数学模型，把现状新形成陆域加入模型中，进行潮流模型计算，得到现状污染

7、物扩散计算所需的潮流模型资料，大小潮现状涨落急流场见图6.3-1至图6.3-4；同样，把港区规划平面布置加入模型中进行计算，得到规划方案实施后流场资料，涨落急流场见图6.3-5至图6.3-8。规划方案实施后，大榄坪外浅水海域形成了陆域，对金鼓江、鹿耳环江及麻蓝岛区域的水流通道有一定影响，主要是对原有水流进行了约束。外湾的三条水道流速变化为：东航道贴近规划港区，加之航槽的开挖，故流速变化大于中、西水道。东水道：果子山至金光工业区附近航道段，涨潮流速增加7%～18%，在金光工业区南端航道段至航道里程6+

8、500附近，涨潮流速减小2%～11%。落潮流速除鹰岭作业区附近航道段和航道里程10+000附近减小8%、4%外，流速均略有增加，增加幅度在1%～10%之间。中水道：略有变化，涨潮时流速减小2%～5%，落潮流速减小2%～9%。西航道：变化较为轻微，涨潮时流速减小2%～9%，落潮流速减小1%～5%。总之，规划方案实施后，本海区没有因工程实施，而改变本地区的潮流特征及特性。19图3-1现状岸线大潮流场（涨急）图3-2现状岸线大潮流场（落急）19图3-3现状岸线小潮流场（涨急