大亚湾潮汐动力系统特征及围填海开发活动对其影响的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 尹毅 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 齐义泉 |
| 关键词 | 大亚湾,潮流,潮不对称,围填海活动,FVCOM |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 物理海洋学 |
| 其他题名 | A study on the characteristic of tidal dynamic system in Daya Bay and the influence of reclamation activities on it |
| 英文摘要 | 大亚湾，位于粤东海域，岛屿众多，生境多样，海洋生物资源丰富，是中国南海的重要海湾。大亚湾潮汐动力系统，尤其在潮不对称方面，表现出与其它港湾明显不同的特点。该问题的研究，对了解湾内泥沙输运、揭示海底地形的长期演变趋势具有一定的意义。自2000年至2015年的十几年时间里，大亚湾海域开展了众多的用海活动，围填海开发活动是其主要的用海方式之一，同时也是对环境影响最为深远且不可逆的一种方式。开展围填海开发活动对大亚湾海洋环境，尤其是水动力环境影响的研究，具有一定的必要性与迫切性。本文全面收集大亚湾海域自2000年以来的水文气象、地形地貌、岸线、功能区划等相关资料。分析了大亚湾实测水位、海流数据，给出了其分布变化特征。大亚湾潮汐不对称特征表现为：潮波由大亚湾口门传播至湾顶的霞涌站，潮汐不对称性质发生了反转，由落潮占优转换为涨潮占优的不对称系统。从M2、S2分潮及其倍潮M4、M6以及复合分潮MS4、2MS6之间的相互作用，研究了霞涌站涨憩阶段出现的“双峰”现象。“双峰”现象的产生，一方面需要浅水分潮与半日分潮之间具有足够大的振幅比；另一方面，需要浅水分潮之间一定的相对位相关系。在具备这两个条件下，通过M2+S2、M4+MS4以及M6+2MS6之间的调制作用，能够产生潮汐的“双峰”现象。采用无结构网格有限体积近海数值模式FVCOM，构建大亚湾三维正压潮流模型，使用多次、多站位实测资料对其进行验证，模型计算结果与实测数据吻合良好，能够较好地刻画大亚湾海域的潮汐、潮流变化特征。在此基础上，给出大亚湾海域流场变化特征、余流场特征以及季节流场特征。从影响潮汐不对称的四个主要方面设置敏感性实验，研究底摩擦、潮滩、浅水非线性以及对流非线性对大亚湾潮汐不对称的作用。底摩擦实验表明大亚湾的底摩擦是一个较弱的耗散系统。由于潮滩面积相对大亚湾海域占比较小，因而不是造成落潮占优不对称性质的主要原因。浅水实验中，底摩擦的耗散作用表现的较为明显，从而使得不对称系统具有由落潮占优向涨潮占优转变的趋势。对流实验表明，非线性对流项能够减缓M2分潮的传播速度以及增加M2分潮向M4分潮振幅的转换。根据大亚湾不同时期的影响特征，将围填海开发活动分为三个阶段：2000年前（围填海开发前）、2015（现状）年与规划（未来）。从岸线、潮流场、纳潮量、水体交换能力以及冲淤等方面，讨论及预测三个阶段大亚湾水动力环境的变化特征与趋势。围填海开发活动从总体上导致了大亚湾湾内流速减小的结果。2015年现阶段的流场较2000年前，主要以霞涌及港口列岛附近变化较为明显，流速减小幅度在5cm/s左右。未来规划填海将主要对纯洲片区以及范和港产生影响，流速减小最大值超过20cm/s。大亚湾整体纳潮量，2015年较2000年前减少3.96×107m3，降幅3.3%。规划填海后将比2015年减少3.22×107m3，降幅2.8%。未来的规划填海将使范和港内的纳潮量减少18.6%，影响显著。荃湾港区实施规划填海后，纳潮量较现阶段下降8.7%。未来规划填海，将使范和港口门断面流量将下降22.9%，影响较为显著。使得范和港区域水体半交换时间由84.5d增至113d，不利影响显著。荃湾港区水体半交换时间由93.7d降至56.2d，在一定程度上提升了该港区的自净能力。基于潮滩试验与浅水试验的分析，未来填海将不会改变大亚湾落潮占优的不对称性质，因而由此对大亚湾底地形的冲淤变化产生的影响甚小。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18138]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 尹毅. 大亚湾潮汐动力系统特征及围填海开发活动对其影响的研究[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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