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1、水利学报年月SHUI1.IXUEBAO第卷第期文卓号，题目姓名上姓名姓名2（1.*r4.w市inv：2.0故.：）HSi氾沙运动将征的登化及其对港n航道的物响足大N海岸I：粽,失放时就奖:号虑的I：要问题,由r海坨生态系统往往对泥沙冲淤的变化非常依渺,生态评估也逐渐成为工程氓划及方案可行性论证研完的.明耍内容.本文利用泥沙数学模型，以深圳湾为例研究了五种填海方案造成的海沟来沙G1.含沙玳和泥沙冲澎分布的变化,讨论了泥沙淞税速率的变化将港口航道和红树林生态系统的影响,并通过岸税方案的对比指出了在分1节虎各种泥沙评价拉版时时应的K种地海力窠的优劣.定城分析衣明不同评价指标时应的方案优劣次序有所差异
2、.为调多种指标要求的嫁合优化岸线可以通过比收各种方案后给H1.关调，出沙散学模型；填海工程：岸戏；深圳沟中国分类号IX1.MSiRWA1研究背兔填海对当地或周边地区潮波特性的影响，已经在许多填海工程的岸线确定中得到充分重视”.近年来，填海工程造成的区域泥沙运动特征的改变以及对港口、航道和海岸生态系统的影响也愈来愈受到广泛的关注。混沙漱积带来的伺题尤其更杂,例如，香港维多利亚港附近由于填海造地使褥一些区域潮流作用减弱，形成了有利于逐沙沉降的环境，沉积速率明显增大：厦门西海域的海岸工程和困垦造地使纳潮量减少了67%左右,潮汐对泥沙的耕运能力因此大大减弱,使凰门港的漱积加里、通航条件受到影晌，每年必
3、须花800多万元费用清理航道：此外，沉积环境的改变还导致珍城的文昌鱼几乎绝迹，海豚减少。过去关于填海后呢沙运动特征变化及其对港口航道影响的研究较多山，对海岸生态系统影响的研究却较少.本文以深圳湾填海工程为例.尝试利用涉沙数学模型对填海前后海湾的洪沙Sh冲淞分布现律、港口航道和生态保护区的影响进行综合考虑，通过对比分析典型填海岸线方案的优劣为填海工程的优化提供依据，2研究区域概况深圳沟是深圳和杏港的交界水域，为珠江口东岸的一个半封闭型浅水沟（如图D,面积约为90km,平均水深2.911u注入深圳湾的河流中，深圳河是加大的河流,受南海不规则半日混合潮影响，海湾潮流方向为往更流,年均潮差1.37m.
4、根据近来的实测资料和水动力学模型计尊结果,涨潮时深圳湾内大初期流速为0.390.65ms,小湖期为O.31.0.40m/s：落潮时，深圳湾内大湖期流速为0.580.74ms,小潮期为O.2Q0.3dms也VU州I孽金承Ih顶目名/顶口号：一目名你项口号作看IBI介，第一件杼（19T-.班休.将上生，主要从事水文水St工体EBiiineiMt深圳河具有无要的航运功能，湾内有蛇口港、东角头港等主要港口。在湾顶附近的福国国家为:树林自然保护区和米娴自然保护区分布着大面枳的湿港和红树林,是华南地区最重鬟的郁地生态系统.该区域为许多珍稀和濒危生物物种提供/栖息地,尤其是以水鸟和候鸟为主的鸟类,其中包括一
5、当在全球范围内受到威胁的种类计划在深圳湾北岸迸行的大规帙坎海造地工程，不可避免地会改变耙沙的运动规律，井时港口、航道和自然保护区造成影响.为减少填海对港口、航道的负面影晌和避免生态环境恶化，有必要对深圳湾的埴海工程的设计方案进行全面规划和挣合论证。拟议中的深圳湾北岸城海工程岸线方窠共有五种(见图D,方案一至方案五的埴海面积分别为8.8,13.2、10.95、5.88、8.4Okmj文献1利用水动力学数学模里，预测了深圳湾填海后纳湖呆、流场、潮位等海湾水动力条件的变化，并讨论了流速、潮位变化对防洪、港1.I航道和红M林1.然保护区的影项.本文将在水动力学数学模型研究的基础上，进步探讨地海前后泥沙
6、运动特征的变化及其影响。ff1.Ii利WJMWJ方案示第3泥沙模型3.1 基本方程根据实测资料分析，冬季深圳湾各测站实测平均含沙僦在000730.205km之间，而亚李在0.01370.2385kgm之间.田于深圳湾水体中含沙技不高.泥沙对水流的影响极小,泥沙数学模里与水动力学模型可以采用非烟台的方式求解.深圳湾的床沙组成为砂层及亚豺七层.上覆海相淤泥层，底质细、中值粒径为0OtM-0006m6句，泥沙运动以悬移质运动为主，推移顺运动可以忽略。由于缺乏足终的悬移质泥沙级配资料，本研究将悬沙按均匀沙处理。悬格质非平衡输沙方程和河床变形方程分别如下”“(I)aSuSvSatc小、(2S)txyHx
7、1Sx)v&y)a.c.小、U=(S-)九儿式中：S为垂线平均含沙量；、I分别为沿X和y方向的乖我平均流速：。为恢史馆和系数；3为悬沙沉降速股;妫实际水深：。为水淹挟沙力:KK,分别为沿X和方向的泥沙扩散系数：为河床变形厚度(：/1为泥沙干容里.水流挟沙力公式采用常见的半经验公式，即式中：月和V为珞验系数；J为流速大小；U为JE力加速度.深圳湾的地形如图1.泥沙模型的计算范第从i采圳河口到深圳湾口赤湾烂角喷找共有168X132个网格，网格大小为IOChnX1.oOm,模鞭中的流速和实际水深，直接引用水动力学模型计算结果，差分恪式采用AD1.(AkCmauVCD1.rCCtiOn1.mPIiCi
8、t)法构造.即计律时段分为两个半时间步长,在:前半个时间步长内，只对空间X方向作变JIt运算，而后半个步长内，只对空间尸方向作变盘运算.差分格式中对流攻采用迎M格式，时间步长经调试取100s。计算域开边界条件根据泥沙浓度的监测资料获得；时于闭边界,假设dSEi=O,斤,为用边界外法线方向的维位矢北：泥沙方程的初始由实测含沙瓜给定.3.2 楂型验证模型参教的率定采用1998年1月的实测水文资料”诳行，在深圳湾的水文流监测点位中（如图D,YS3和VS4接近湾口开边界，利用这两点的呢沙浓度时间序列，通过线性插值得到湾口开边界.阳2湿沙;BUtVtVJiKSiift比较假设枯水期（或丰水期）诲个月的来
9、沙水都等于模型预测的枯水期（或卜水期）月来沙储,以枯水期5个月、丰水期7个月将12个月的来沙量累加,可以近似得到深圳湾的年来沙盘.如表2所示，除方案二对应的年来沙累减少外，其它方案的年来沙肽都略彳r增加，其中方案四增加得最多，而方案三的年来沙砥变化母小e因此，单就进出深圳湾泥沙变化嫌小的要求来看，各方案的优劣顺序为：方案三、一、五、二、四。2m海前后深圳湾月荣沙Ift和年来沙IK变化（的位I1.OS方臬怙水期）小水期（第（0年（3631坎加Q年内沙*mA-M比假乂现状14.55K.44K.3方窠一】&556.4487.31.25方案二J9.553.8474.1-1.50方案三19.0S5.54
10、83.50.U对各种埴海岸线方案的影响进行的分析表明：不同的考虑对象要求的泥沙评价指标及大小不同，因而对应岸线方案的优劣次序排列也有所差异（如衣力,所以不能凭单个指标来确定增海方案“琮合考虑各种混沙评价指瓦，可以认为方案:.、四较优.表4方案优劣比较方案年来沙诧沙冲於分布池口取道.仃名保护区冲猊殳化蛇口限东坨小定内海Mia外第航逊福阳米M方案一25334342方案二42I5I535方案三14242423水动力学模型和泥沙数学模型为评估填海前后水动力学条件和泥沙运动特征变化提供了基础,填海工程对海河水质、环境容吊和污染物排放方式方面的影响需要利用其它愎型。考文倘(I)林戈南,赵古华施IS宝.何口
11、建坝对Bt与海湾潮波影响的计鳏(二推特征战理论法)力水利学报，三3):16-25.|2)潘少明,包晚冬.王建业.监憎淅遹地工程对香港维多利甘.现代沉积作用的影喇5.沉枳学报200018(1):22-28.(31洪华生,陈宗团.海水带综合管理中面临的科学何题，海汴计理】998(I)128-31.(4)桧林.丁平兴.源江涔沿岸工程冲洪彰陶的预浦分析I1.冲淞的数俶计算J,密洋学报1M7,19(1):64-72.5)HanZC.CbcnjHP.Twn-K1.imcnsiona1.sedimentmatbcmati1.mode1.ofHanjj/hnuBay.Proc.3rxiIntern.Symp.
12、onRiverSedimentationJ.TheUniversityofMississippi.USA.1986.463-471.16IChicnN.WanZH.Mcc1.wnicsofSedimentTninspottD.AmericanSocietyofCivi1.Engineer*.Vninia:ASCEPrew.1999.I7I1.xcnkhcJJ.AspccKofSYMSYS2D:asystemforIwndimensiona1.f1.owcnmpu1.a1.x(M).TbcRandCorporation.1990.8隋淑珍.张乔艮.华南沿海红树林海岸沉枳物特征分析U.拄带海徉，1
13、999】8U):18-23.19)倪哲仁.杨小毛.王光源.深港交界带Q济开发过程中泥沙对生态环境的影1J.地用学fit.1998.53(4):350-355.(10张乔民，于红兵，陈欣树，等.红树林生长带与潮汐水位关系的酬%JJ.生态学报.1997,17I258-265.DeterminationofPost-rec1.amationCoast1.ineBasedonSedimentTransportMode1.姓名巴姓名巴姓名，注：全英文)1.举位.市体埼.China：2.ftt.市你$.China)(注全英文)AbS1.ract:Auentionshou1.dbepaidonvariati
14、onsofsedimentIranSponCharacieristicsa1.(heirimpactsonportsandnavigationchanne1.sbeforereckiimingabay.Ingenera1.,abaysystemwou1.dbesensitive(o1.hechangeofsedimenterosionordeposition,andthustheeco1.ogica1.assessmentintermsofsedimentmxic1.scou1.dbeimpo11antfor(hefeasibi1.itystudyofchcproposedoptions.By
15、takingtherec1.amationofSben/henBayasanexamp1.e,(hispaperuseda2-DsedimentIransportmode1.opredict(hevariationsofnetsedimentinf1.ow.Scdinien1.Concen1.ni1.ion.sedimenterosionordeposition(orfivedesignatedrcc1.ana1.inop1.ions.Studiesweremadeforpotentia1.impactsonports,navigationchanne1.sandecosystemsofmangroveaccordingtomoddingresu1.ts.Then,thepriorityorderofthefiveopionsfora1.1.theconcernedissueswasdiscussed,hwasconc1.uded(
