围填海工程对渤海湾水交换能力影响的数值模拟.pdfVIP

第 48 卷 第 7 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol.48 No.7 2015 年 7 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Jul. 2015 DOI:10.11784/tdxbz201312095 围填海工程对渤海湾水交换能力影响的数值模拟 袁德奎，李 广，王道生，杨志斌 (天津大学机械工程学院，天津 300072) 摘 要 ：基于水动力模型和拉格朗日粒子跟踪法，从整体和局部两个层面分析了围填海工程对渤海湾水交换能力的 影响．根据数值模拟结果统计出大规模围填海之前 (2003 年前)渤海湾海水的整体半交换时间约为 300,d ，这与其他 研究者的结论基本一致；大规模围填海之后半交换时间显著增大，达到 600,d 以上．分析表明，半交换时间增大的 主要原因可能是围填海工程显著影响了渤海湾沿岸的余流场，致使西部水体沿岸南下进入渤海中部的通道受阻．进 一步计算了各节点上的驻留时间、曝光时间和返回系数，分析了围填海工程影响下渤海湾各处的局部水交换能力及 其对渤海湾整体水交换能力的贡献．结果表明：渤海湾西部、中部和南部沿岸地区对渤海湾整体水交换的贡献小， 黄骅港东北部近岸区域对渤海湾整体水交换的贡献较大，且其水交换能力受岸线变化的影响较小；渤海湾湾口的水 交换能力受岸线变化影响较大，湾口北部的水交换能力变弱，南部的水交换能力增强；湾内及湾口的余环流对渤海 湾的局部及整体水交换能力影响显著，围填海后湾口北部回流对渤海湾整体水交换能力的影响大，南部回流的影响 较小． 关键词 ：渤海湾；水交换；驻留时间；曝光时间；返回系数；岸线变化 中图分类号：P731.2 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2015)07-0605-09 Numerical Simulation of Effects of Land Reclamation on Water Exchange Capability of Bohai Bay Yuan Dekui ，Li Guang ，Wang Daosheng ，Yang Zhibin (School of Mechanical Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China) Based on hydrodynamic model and the Lagrange particle tracking method ，the impact of land reclamation Abstract ： on the water exchange capability of Bohai Bay was investigated from both local and global scales. Statistics of nu- merical simulations indicate that the overall half exchange time of the Bohai