围垦工程对沙枉河口污染物输运影响分析.pdf

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1、第2期水利水运工程学报No．22017年4月HYDRO．SCIENCEANDENGINEERINGApr．2017DOI：10．16198／j．enki．1009—640X．2017．02．015丁大志，张静波，周向华，等．围垦工程对沙枉河口污染物输运影响分析[J]．水利水运工程学报，2017(2)：115—120．(DINGDazhi，ZHANGJingbo，ZHOUXianghua，eta1．NumericalanalysisofinfluencesofreclamationWOrksonpollutanttransportationalongShawangRi

2、verestuary[J]．Hydro—ScienceandEngineering，2017(2)：115-120．(inChinese))围垦工程对沙枉河口污染物输运影响分析丁大志1，张静波2，周向华3，章卫胜4(1．连云港港30万吨级航道建设指挥部，江苏连云港222046；2．连云港市赣榆县水利局，江苏连云港222100；3．江苏省水利厅，江苏南京210029；4．南京水利科学研究院，江苏南京210029)摘要：河口两侧实施围垦工程改变了河口形态和动力环境，对河口污染物输运也将产生一定影响。以连云港市赣榆县沙枉河口为例，采用平面二维扩散输运模型对河口两侧高滩围垦

3、工程实施前后沙枉河口污染物输运的影响范围进行了数值计算，分析了河口两侧浅滩围垦工程对河口污染物输运范围的影响。分析结果表明，河口两侧浅滩实施围垦工程使得河口过流通道缩窄，具有排放口向深水迁移的效应，有利于河口受污水体向动力较强的深水区稀释；但围垦工程实施使得通道和前沿区域动力改变，当两侧围垦工程前沿水流减弱时，动力变化不利于污染物输运；相反，围垦工程促使前沿水流增加时，动力变化则有利于污染物输运。关键词：污染物输运；围垦工程；数值计算；水环境中图分类号：X145文献标志码：A文章编号：1009-640X(2017)02一0115—06河口围垦工程对河口动力环境、河口

4、行洪以及地形地貌产生明显影响，已经引起工程界和相关研究人员的广泛关注。河El围垦工程倘若在口门以内，则会缩短河道过水断面，抬升洪水水位，降低径流下泄能力；倘若围垦工程在口门两侧，则会使得原喇叭状口门形成新的狭长河道，使得河道延长，挤压水流，改变河口动力环境m2I。不仅如此，围垦工程在改变河口动力环境的lq日,7，对河口水质生态环境也会带来影响，为此，已有不少专家学者进行了分析研究，如沈林杰‘33研究发现温州围垦工程对瓯江水交换能力具有明显影响；孙长青[4]研究发现胶州湾地区的填海工程对污染物输运影响具有显著影响；K．Gowda等’5‘6o研究发现，香港岛的填海对湿地

5、和海洋环境具有重要影响。对于河口而言，两侧围垦工程对动力环境、排污能力的影响关系到河口的水质生态环境，是河口围垦工程环境影响评价所必须关注的问题。本文以连云港市赣榆县沙枉河为例，采用平面二维物质扩散输运模型对河口围垦工程实施前后沙枉河口污染物输运范围进行数值计算，分析河口围垦工程对河口污染物输运的影响。连云港市赣榆沿海位于黄海海州湾中南部，为典型淤泥质海岸，岸滩平缓，高滩发育，岸边地形一般在-4m以上(当地理论基面，下同)。沙枉河口位于赣榆中部，河道宽度较小，151门宽度约30m。为防止咸水入侵，河口口门建有挡潮闸，沙枉河为当地排污河流，污水处理厂将处理达标后的污水

6、，随经流定期向口外排放。在经济快速发展和沿海大开发背景下，赣榆沿海进行了多块大面积围垦(图1)。其中，沙枉河口图l沙枉河两侧围垦工程Fig．1ReclamationworksonbothsidesofShawangRiverestuary收稿日期：2016-04—16基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFC0401505)；国家自然科学基金资助项目(51309157)作者简介：丁大志(1978一)，男，江苏连云港人，工程师，主要从事港口航道管理方面的研究。E·mail：lygddz@sina．com116水利水运工程学报2017年4月北侧为高滩养殖围垦，面积近

7、4．0km2，岸线向海凸出1．4km，围垦前沿地形一1．5一-2．0m左右。河口南侧为赣榆新城围垦，面积约3．3km2，向海凸出2km左右。两侧围垦工程之间留有通道宽度250～350In，围垦前沿在一1．5—一2．0In左右。海州湾受黄海潮波控制，沿岸潮流为典型的往复流，流向基本为NE-SW向，为离向岸方向(图1)。海域动力不强，大潮平均流速0．20m／s左右，最大流速一般不超过0．50m／s，由近岸向外海潮流动力呈增强趋势。海域潮波主要呈驻波特性，涨落急流速发生在中潮位附近。沙枉河径流量很小，20年一遇设计流量仅为165．5Ill3／s。1平面二维水体扩散数学