海洋工程中悬浮泥沙源强的确定
施工产生的悬浮泥沙对附近海域水质影响的定量预测分析
施工产生的悬浮泥沙对附近海域水质影响的定量预测分析曾小辉;吴迪;肖笋【摘要】This paper focuses on the quantitative analysis and prediction on the impact of suspended sediment to the inshore water quality during Zhuhai port LNG channel dredging and construction process. To fully understand the distribution of inshore tidal current, on the basis of the inspection on the hydrological characteristics of the project sea area and its nearby waters, combining with the data from the test flow and tide gauge stations, as well as information on the preliminary work, this paper uses a numerical simulation method to simulate and calculates the state of tidal current field of the project sea area and its nearby waters, and reproduces its movement and characteristics. On the basis of the simulation of tidal current field, this model will predict the transport and diffusion of the suspension and be used to analyze the impact to the inshore water quality during construction.%为了全面地了解珠海港LNG航道附近海域的潮流分布特征，在查阅有关该海域及其附近海域水文特征的基础上，结合模拟区附近的测流站、验潮站资料以及有关前期工作资料，采用数值模拟方法对工程海区及其附近海域的潮流场状况进行了数值模拟计算，再现了模拟区的潮流运动过程和特征。
海洋工程中悬浮泥沙源强的确定
海洋工程中悬浮泥沙源强的确定摘要：随着各类海洋工程的施工建设，各类海洋工程施工均会引起周边海域悬浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。
目前国内没有对海洋工程中涉及的悬浮泥沙源强作出完整的归类，总结在海洋环评中多年的工作经验，本文对海洋工程中悬浮泥沙源强类型进行了总结归纳，为海洋环评中悬浮泥沙源强的选取提供参考和依据。
关键词：悬浮泥沙源强海洋环境影响近年来，随着我国海洋经济的迅速发展，各类海洋工程的施工建设，包括填海造地、港口建设、航道疏浚、跨海桥梁、各类透水构筑物及非透水构筑物等，均会引起周边海域悬浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。
其中悬浮泥沙的扩散输移对海洋环境影响较大，主要表现为悬浮泥沙的扩散输移范围和浓度变化对海水环境和海洋生态环境的不利影响。
针对国内外学者对海洋工程中的悬浮泥沙源强确定缺乏比较全面系统的论述，为此，本文根据笔者工作中经验对海洋工程中涉及的悬浮泥沙源强的确定进行了总结，可为海洋工程环境影响评价悬浮物污染开展综合分析，根据工程的底质条件合理选择设备类型提供理论依据。
1悬浮泥沙源强类型海洋环评中数值模拟分析和悬浮泥沙污染源的存在形式密切相关，悬浮泥沙源强一般在空间上分为：点源、线源、面源和体源；根据持续时间可分为瞬时源和连续源。
根据海洋工程施工计划和施工特点的不同，在海洋环评数值模拟中对泥沙源强的处理方式也不同。
一般疏浚挖泥及疏浚土抛投时采用设置固定点源或瞬时源的方式进行模拟；溢流及抛石采用设置连续固定点源的方式进行模拟；爆破挤淤一般采用瞬时点源；管道及航道的开挖根据施工线路的特点采用移动点源的方式进行模拟。
2悬浮泥沙源强计算方法针对不同的工程类型，由施工引起的泥沙源强确定方法也不同，目前泥沙源强的确定一般采用公式计算结合同类工程经验或现场监测数据进行推算。
本文根据笔者的工作经验对海洋环评中涉及的源强方法进行了总结。
2.1疏浚源强项目工程类型为疏浚，采用的施工机械一般为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、抓斗船，悬浮泥沙发生量按照《港口建设项目环境影响评价规范》中提出的公式计算源强。
不同类型挖泥船疏浚悬浮物影响的对比分析
ｐ ０
部后 ，稀泥浆从溢流门溢出 ，当吸入的泥浆浓度与溢流 口溢 出浓度基本相同时， 船舱装载的仪器指示泥舱 已经达到满载。
Ｘｒ ｏ即
５ ６
２ ０ １ ７年第 ７期 （ 总第 １ ２ ７期 ）
Ｐｏ
底 栖 生物 死亡 、 悬 浮 泥沙影 响水质 进 而对 海 洋生 物造 成 损害 。 １ ． ２ 耙 吸 式挖 泥船 疏 浚及 抛 泥 的影 响 因素 耙 吸式 挖 泥船 是一 种边 走边 挖 ，且挖 泥 、装 泥 和卸 泥等 全 部 工作 都 由 自身来 完 成 的挖 泥船 ， 主要 设 备 由泥 耙 、 泥泵 、 闸阀、 管 道 系统 和泥 舱组 成 。 耙 吸式 挖 泥船 进行 疏 浚作 业 时 ， 挖 泥 船两 侧 配备 的吸泥 耙 头放 置在 疏 浚 的港池 、航道 上 ，船 往前 开 ， 耙 头把 泥耙 起 来 。 吸泥 耙 头上 的 吸泥 管与 泵机 连 接 ， 靠 真空压 力 将 泥 吸进 泥舱 ；泥 舱 两侧 设有 溢 流 门 ，当泥 浆进 入 泥舱 时 ，颗 粒较 粗 的物 质沉 入舱 底 ，泥 浆 量超 过溢 流 门底
升起 ，再 转 动挖 泥 机 到泥 驳将 泥 卸掉 。挖泥 机 又转 回挖 掘 地 点 ，进行 挖 泥 ，如此 循 环作 业 。
１ 不 同类型 挖 泥船 疏 浚对 环境 的 影 响分析
１ ． １ 绞吸 式挖船上装有强有力 的离心泵 ， 船艏装有一个绞刀架 ，挖泥时将绞刀架放下 ，头部的绞刀伸 放到挖泥区的底部 ，旋转绞刀把海泥绞烂 ，在绞刀 口下方利
同挖泥船疏浚产生的悬浮物源强及其环境影响仍缺乏全面系 统的比较分析 ，为此 ，本文通过选取常用的挖泥船作为研究 对象 ，对其悬浮物污染开展综合分析 ，可为疏浚工程环境影 响分析评价 、挖泥船的合理选型等提供理论依据。
工程施工引起的三山岛附近海域的悬浮物扩散研究
工程施工引起的三山岛附近海域的悬浮物扩散研究作者：赵海勃王昆宋伦刘桂英宋永刚来源：《河北渔业》2014年第03期DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.03.004摘要：利用非恒定保守型水质跟踪预报模型，将施工引起的污染物作为线源影响输入，模拟了三山岛附近海域工程施工前后的水动力及悬浮物浓度的平面实时分布状况。
给出不同典型时刻下该海域的潮流场及浓度场的计算结果，据此对三山岛附近海域工程施工后的悬浮物对流输运状况进行分析评价。
关键词：三山岛；非恒定保守型水质跟踪预报模型；悬浮物扩散小窑湾、大窑湾及大连湾是黄海北部的重要原生构造湾，周围陆地为海拔较低的丘陵地貌和堆积平原，高处经受风化剥蚀，低处接收沉积物堆积。
常见剥蚀地貌有尖-圆顶状侵蚀-剥蚀高丘、圆顶侵蚀-剥蚀低丘和剥蚀台地等，地形起伏平缓，相对海拔较低。
丘陵坡脚及谷地常见坡洪积、冲洪积扇裙。
偶见冰川作用形成的冰积台地、冰碛台地，以及湖积凹地、风成砂地等。
靠近海湾湾顶陆域多见冲洪积平原、河流三角洲和海积平原。
海岸为典型的基岩海岸，尤以岬角处海岸最为典型，发育海蚀崖与倒石堆、海蚀洞穴、海蚀残丘和岩脊滩。
湾顶处以堆积地貌为主，常见岸堤、潟湖、海滩、沙嘴等。
三山岛位于大连湾[1]湾口东南外海区域，湾内海底地貌以水下浅滩为主，自湾顶向湾口缓慢倾斜，地形平坦单调。
大连湾口处坡度显著增大，水深自15 m迅速增加到30 m，坡度达到15‰，海底地形总体平坦单调。
正是得力于其独特的海况和水质条件，其国家级水产种质资源保护区——三山岛海域国家级水产种质资源保护区的试验区和三山岛市级海珍品资源保护区位于其附近海域，由于工程施工的需要，施工引起的污染物排放入海，影响其保护区的海水水质状况，本文利用非恒定保守型水质跟踪预报模型[2]，将施工引起的污染物作为线源影响输入，模拟了三山岛附近海域工程施工前后的水动力及悬浮物浓度的平面实时分布状况。
1 水动力环境影响分析在海洋环境规划和环境评价中，海流总是作为更重要的环境动力予以详尽的调查。
漳州LNG码头工程悬浮物影响预测研究
漳州LNG码头工程悬浮物影响预测研究吕立功【摘要】利用二维水动力模型,对漳州LNG码头建设海域潮流进行数值模拟,在潮流模拟验证正确的基础上,建立悬浮物输移、扩散模型,预测工程抛石和港池疏浚施工过程中产生的悬浮物浓度,给出悬浮物超标面积,分析该工程对海洋水质环境的影响.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2014(043)005【总页数】5页(P151-154,160)【关键词】数值模拟;悬浮物;输移扩散【作者】吕立功【作者单位】中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】U656.1中海福建天然气有限责任公司投资建设的秀屿LNG接收站项目在港池疏浚、吹填和基槽开挖过程中引起的悬浮物对海域的水质产生一定程度的影响，污染程度与疏浚区的底质粒度、海域水文状况、疏浚方式等密切相关[1]。
采用对流、扩散模式，预测该工程施工过程中产生悬浮泥沙对海洋环境的影响。
1 潮流数值模型1.1 基本控制方程1)连续方程。
(1)2)运动方程。
(3)式中符号含义见文献[2]。
1.2 边界条件在闭边界处法向流速为零。
开边界处输入潮波：(4)式中：σi——第i个分潮的角速度(共取4个主要分潮：M2、S2、O1、K1); fi、θi——第i个分潮的交点因子和迟角订正;Hi和Gi——调和常数，分别为分潮的振幅和迟角;Vi——分潮的时角[3]。
1.3 计算域和网格设置图1 大海域计算网格图本项目所建立的海域数学模型计算域范围见图1，即为图中A点(浮头湾)、B点、C点(围头)3点,以及岸线围成的海域。
坐标范围为北纬23°50′～24°45′，东经117°45′～118°38′。
模拟采用非结构三角网格，整个模拟区域内由1 256个节点和20 354个三角单元组成。
1.4 模型验证利用d1～d3、1#、2#站位的实测潮流、潮位资料，分别绘制了实测和计算的潮流潮位验证。
海底输水管道敷设过程中悬浮泥沙对海洋环境影响的数值研究_黄兰芳
表 1 悬浮泥沙源强 T able 1 Intensity o f suspended silt source
工段
管道长度/ km
管道埋深/ m
开挖宽度/ m
源强/ kg # s- 1
1 号( 其它区)
4. 70
2. 63
1. 5
39. 45
2 号( 航道区)
5. 30
3. 63
1. 8
65. 34
将较连续施工长, 因而连续施工为最不利的情况。
3. 3 悬浮泥沙源强计算
各段在进行施工时, 随着工程的推进, 施工点慢慢向前推移, 亦即源强释放点向前移
动。海底悬浮泥沙源强 Q( kg/ s) 按照工程挖沙量的 30% 计, 工程挖沙量根据开挖进度 L 、
泥沙容重 Cs 、开挖深度 H 和开挖横截面宽度 W 等参数计算( 式 5) :
表 2 悬浮泥沙浓度增量最大影响范围出现时刻 T able 2 T ime o ccurr ing at the max imum ext end in the incr ements o f the suspended silt co ncentration
工段
出现时刻
增量影响范围较小, 但悬沙增量大于 10
系数, A= 0. 15~ 0. 4; X 为悬浮泥沙的沉降速度, 根据相关资料工程海域的悬浮泥沙中值
粒径取 0. 000 33 m m[ 5] , 故 X 为 5 @ 10- 8 m/ s; SQ = Q/ A 为事故排放产生的悬浮泥沙的源
项, 其中 Q 为悬浮泥沙源强, A 为悬浮泥沙源强所在计算节点的控制面积。
12
海岸工程
第1期
30 卷
黄兰芳, 等: 海底输水管道敷 设过程中悬浮泥沙对海洋环境影响的数值研究
悬移质泥沙测验方法
悬移质泥沙测验方法
悬移质泥沙是指质地较细、密度较小、易悬浮在水中的泥沙颗粒，其中包括黏土、泥、砂等。
在水利、水电、水运工程等领域中，悬移质泥沙的特性和含量对工程设计和施工具有重要影响。
为了了解悬移质泥沙的含量和特性，可以使用不同的测验方法。
以下是几种常见的悬移质泥沙测验方法：
1. 沉降速率法：将悬浮液置于一个高度为1米的透明玻璃管内，记录泥沙颗粒沉降的速率，据此计算出悬移质泥沙的含量。
2. 毛细管法：将悬浮液放入一根毛细管中，根据毛细管内液体上升的高度计算出泥沙颗粒的直径和含量。
3. 离心沉降法：将悬浮液放入一个离心机中进行离心沉降，根据沉淀的时间和质量计算出悬移质泥沙的含量。
4. 筛分法：将悬浮液通过不同孔径的筛网，根据筛网上残留的泥沙颗粒和被筛通过的泥沙颗粒数量计算出悬移质泥沙的含量和粒
径分布。
这些测验方法各有优缺点，应根据具体情况选择合适的方法。
通过测定悬移质泥沙的含量和特性，可以更好地了解水体质量和水利工程水文条件，为工程设计和管理提供科学依据。
- 1 -。
悬浮物对海洋环境影响的研究 以董家口港油品码头建设工程为例_赵迎春
２ ｕ ｕ槡 ｕ２ ＋ｖ ε ｖ ＋ｇ ｘ －ｆ ＝－ｇ ζ ２ ｙ Ｃ ｘ ｙ ＺＨ
（
）
１ ． ３ 计算域和网格设置
２］ 计 算 域 范 围［ 为 由 灌 河 口、崂 山 湾 两 点 及
（ ） ２
岸线围 成 的 海 域，模 拟 采 用 非 结 构 三 角 网 格。 坐标 范 围 为 ３ ４ °１ ７ ′５ ０ ″Ｎ ～ ３ ６ °１ ６ ′１ １ ″Ｎ， １ １ ９ ° ０ ５ ′ ４ ２ ″ Ｅ～１ ２ ０ ° ３ ３ ′ ５ ２ ″ Ｅ。 为 了 清 楚 了 解 和
北海海洋 工 程 勘 察 研 究 院 于 大 潮 期 在 工 程 海 域 进行的两 个 站 位 潮 流 和 潮 位 观 测 资 料 ， 绘 制 了 。 实测和计算的潮流潮位验证曲线 （ 图 ２ 和图 ３） 由图 ２ 可 以 看 出 ， 计 算 值 和 实 测 值 符 合 良 好 ， 能较好地反映工程周边海域潮流状况 。
Ｃ Ｓ 为浓度 。
２ ． １ ． ２ 边界条件 岸边界条件 ： 浓度通量为零 ； 开边界条件 ： 入流 （ ） ８
Ｃ Γ＝ Ｐ０
增量影响 ， 取 Ｐ０ ＝０。 出流
式中 ： Γ 为水边界 ；Ｐ０ 为边界浓度 ， 模型仅计算
Ｃ Ｃ ＋Ｕｎ ｗ ＝ ０ ｔ ｎ
式中 ：Ｕｎ 边界法向流速 ； ｎ 为法向 。 ２ ． １ ． ３ 初始条件
） 最大流速对应流向／ （ ° 百分比 －３ ５ ． ０ －２ ５ ． ９ －１ ２ ． ９ －５ ． ３ －５ ． ０ １ ． ４ １ ． ３ －２ ． ９ －０ ． ８ １ ． ４ －１ ７ ． ６ ５ ． ３ ６ ． ３ ４ ． ９ －５ ． ８ －２ 工程前 ２ ４ ６ ． ４ ７ ２ ５ ４ ． ９ ２ ２ ４ ９ ． ７ ５ ２ ５ ０ ． ７ ６ ２ ６ ９ ． ５ ９ ２ ５ １ ． ８ ６ ６ ６ ． ６ ９ ６ ７ ． ７ ８ ６ ８ ． １ ０ ６ ７ ． １ ９ ９ ３ ． ７ ２ １ ７ ５ ． ０ ４ ８ ５ ． ０ ４ ２ ４ ２ ． ９ ３ ２ ２ ９ ． ６ ６ 工程后 ２ ４ ３ ． ９ ５ ２ ６ １ ． ５ ５ ２ ５ ８ ． ３ ６ ２ ５ １ ． ３ ０ ２ ７ １ ． ６ ３ ２ ４ ７ ． ７ １ ６ ４ ． ８ ５ ６ ７ ． ５ ２ ６ ７ ． ９ ９ ６ ７ ． ３ ７ ９ ３ ． １ １ １ ６ ５ ． ０ ４ ８ ８ ． ５ ６ ２ ４ ５ ． ０ ８ ２ ２ ８ ． ２ ２ 差值 －２ ． ５ ２ ６ ． ６ ２ ８ ． ６ ０ ０ ． ５ ４ ２ ． ０ ３ －４ ． １ ５ －１ ． ８ ４ －０ ． ２ ７ －０ ． １ １ ０ ． １ ８ －０ ． ６ １ ０ ． ０ ０ －１ ． ５ ２ ３ ． １ ５ ２ ． ４ ４ －１
海岸工程中悬浮泥沙源强选取研究概述
科技资讯2016 NO.06SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术74科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION随着人类对于海洋资源的开发利用日益加剧,各类海岸工程包括港口建设、开挖航道、修建防波堤、围海造陆等,都会对周围海域环境产生不利影响。
而其中施工产生的悬浮泥沙的扩散输移对工程效果、海域环境等影响较大,主要表现为悬浮泥沙的扩散输移范围和浓度变化对海洋环境的影响以及悬浮泥沙引起的水质环境改变对海洋生态系统和水生生物产生的不利影响。
1 泥沙模型的发展悬浮物输运数学模型大致可分为欧拉型和拉格朗日型两大类。
欧拉法计算量小,应用较广,它以悬浮物的空间浓度分布为研究对象,多采用有限元法或有限差分法对悬浮物输运方程进行求解;拉格朗日法则通过追踪每个时刻各个质点的位置,采用统计的方法得到流场内不同时刻的悬浮物浓度分布。
该方法模拟精度高,但计算量相对较大[1]。
泥沙数学模型始于20世纪中期,经历了从一维、二维到三维,从非耦合到耦合的发展历程。
一维泥沙数学模型主要用于研究长时空的泥沙问题,包括河道、水库的泥沙运动或长期的河床冲淤演变等。
随着实际工程的需要,近年来一维泥沙模型还被应用于非恒定流、非均匀沙、不平衡输沙状态、复合水道以及异重流、往复流等不同流态的情况研究。
目前在悬沙、底沙输移以及河床演变中应用最广的是二维泥沙数学模型。
一般分为平面及垂向二维模型。
平面二维泥沙数学模型建立在垂向平均的基础上,模拟区域泥沙场的平面分布。
考虑水动力因素,平面二维泥沙数学模型主要分为如下4类[2]：(1)只考虑潮流作用,适用于潮流作用为主、波浪影响小的地区;(2)考虑波浪掀沙、潮流输沙作用,这种模型在挟沙力的确定中考虑波高因子的影响;(3)考虑波浪掀沙及波浪场对潮流场影响的泥沙模型,通过底摩擦力和辐射应力在潮流场的计算中引入波浪作用;(4)考虑波浪掀沙以及波流相互作用的泥沙数学模型,在(3)的基础上考虑流场对波浪场的影响,即波流场的相互作用。
泥沙参数选择方法及在悬沙浓度研究中的应用
泥沙参数选择方法及在悬沙浓度研究中的应用董佳;张宁川【摘要】在淤泥质海床条件下、泥沙运动以潮流为主要外动力时,床面糙率、河床淤积物的干密度、床层间的泥沙转换率3个参数对悬沙浓度的计算结果影响最大,且在不同海域存在较大可变性.研究表明:床面糙率、软底海床淤积物干密度、床层间的泥沙转换率的最优取值分别为2 d、250 kg/m3、0.001( kg· m-2)/s,采用上述参数,对洋山港周围水域悬沙浓度进行验证计算,计算值和实测值吻合较好.%Under the condition of the muddy seabed,with the tide as main outside dynamic to the sediment movement,the value of bed roughness,dry density of the bed layers,sediment transition between layers affect the suspended sediment concentration, and exist large variability in the different ocean area.Research shows that the best value for bed roughness of 2 d,for the soft bed layer of 250 kg/m3,for the sediment transition between layers of 0.001 (kg·m-2)/s.By using the value of parameters to calculate the suspended sediment concentration of the Yangshan Port, the suspended sediment concentration and the measured data are coincident.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2011(032)005【总页数】8页(P321-328)【关键词】泥沙参数;水动力模型;悬沙浓度【作者】董佳;张宁川【作者单位】大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024【正文语种】中文【中图分类】TV142;O242.1目前，在港口和海岸工程工可研阶段，论证工程对泥沙运动及海床演变影响多采用数值模拟方法［1-3］。
开挖过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟
开挖过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟吴松华;姚炎明;周大成;蒋国俊【摘要】通过建立平面二维潮流和悬浮泥沙输移扩散的数学模型,模拟某挖泥工程中悬浮泥沙的扩散输移过程,并应用非结构网格的有限单元法进行离散求解.该模型结合工程实际,采用连续线源模拟挖泥过程中的增量悬沙,以揭示其在开挖过程中扩散输移的机理,为工程环境影响评价提供科学依据.%Through the mathematic model of planar 2D tide and suspended sediment diffusion and movement,the process of suspended sedimenz diffusion and movement in some excavation project is simulated. Finiteelement method with non-structural mesh is applied for discrete solution. By combining with actual project, the continuous line source is adopted in the model to simulate the increment suspended sediment during excavation.The mechanism of suspended sediment diffusion and movement is summarized, which will provide scientific evidence for the environmental effect evaluation.【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2011(048)002【总页数】4页(P1-4)【关键词】悬浮泥沙;扩散输移;连续线源;增量悬沙;开挖过程【作者】吴松华;姚炎明;周大成;蒋国俊【作者单位】浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058;浙江大学港口海岸及近海工程研究所,浙江杭州,310058【正文语种】中文【中图分类】TV149.2随着我国港口水运事业的发展，港口数量不断增加，人们越来越重视港口航道疏浚挖泥对环境影响的研究。
水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散数值分析
水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散数值分析黄海龙;王震【摘要】为了分析水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散特性,以闽江口粗芦岛南侧水下沟槽开挖为例,采用平面二维悬沙输移数学模型,研究挖泥船不连续作业产生的悬浮泥沙扩散随水深和潮型变化的关系.计算结果表明:若开挖地点水浅或小潮,则悬浮泥沙不易扩散,含沙量的增幅和高浓度(含沙量增量超过10 mg/L)的浑浊水域面积都较大.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P25-28,35)【关键词】不连续作业;悬浮物扩散;数学模型;闽江口【作者】黄海龙;王震【作者单位】南京水利科学研究院河流海岸研究所,江苏南京210029;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV142+.3水下开挖是工程初期以至施工过程中的主要工序，广泛应用于河道治理、港口航道、给水排水等水利工程。
水下开挖施工时，部分底泥因受到挖掘机械的扰动而悬扬，并随水流输移扩散，最后悬浮泥沙在重力作用下又回落到床面。
因而，在开挖施工现场，水中悬浮泥沙浓度增加,形成一定范围的高浓度浑浊水体，对水质和水生生物产生不利的影响[1]。
20世纪50年代以来，水下开挖施工产生的悬浮泥沙对水环境的影响为人们所重视，开展了有关的研究工作。
邳志等[2]结合天津港水深维护疏浚工程，通过对传统挖泥船和新型挖泥船疏浚作业产生的悬浮泥沙扩散的观测分析，研究环保疏浚问题；吴修广等[3-7]采用平面二维悬沙输移数学模型，预测水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散范围和程度。
本文以闽江口粗芦岛南侧水下沟槽开挖为例，采用平面二维悬沙输移数学模型，研究挖泥船不连续作业产生的悬浮泥沙扩散随水深和潮型变化的关系，以揭示水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散特性。
1.1 基本方程二维潮流的基本方程包括水体连续性方程和动量守恒方程，即式中：t为时间；x、y分别为空间水平坐标；H为全水深，即海面到海底的距离；Zb为床面高程；U、V分别为垂线平均流速在x、y方向的分量；f为地转参数，f=2ωsinφ，ω为地转角速度，φ为计算水域的地理纬度；g为重力加速度；τsx、τsy分别为海面风应力分量(Wx,Wy)，ρa为空气密度，CW为海面风应力系数，Wx、Wy分别为海面上风速在x、y方向的分量；τbx、τby分别为海底摩阻分量为海水密度，Cb为海底阻力系数，Cb=gCh2，Ch为谢才系数；εx、εy分别为x、y方向的涡动黏性系数。
挖泥船疏浚悬浮物源强及环境影响对比分析
solids were as follows：grapple＞ trailing suction ＞ cutter suction，it was suggested that cutter suction dredger with
less suspended solids should be preferred used in dredging．
耙吸式挖泥船疏浚作业的环境影响因素包括： 耙头扰动底泥和吸泥过程产生的悬浮泥沙、耙吸船 泥舱溢流产生的悬浮泥沙、耙吸作业扰动底泥导致 底栖生物死亡、悬浮泥沙影响水质进而对海洋生物 造成损害。 2．3 抓斗式挖泥船疏浚的影响因素
40 环境保护与循环经济
挖泥船疏浚悬浮物源强及环境影响对比分析
曾建军
（广东省海洋发展规划研究中心，广东广州 510220）
摘 要：疏浚是当前港口、航道开发维护及海洋工程建设中最常见的作业方式之一，疏浚产生的悬浮物污染也是环境影响
分析评价关注的重点问题。对疏浚作业常用的绞吸式、耙吸式、抓斗式三种不同类型挖泥船施工环境影响因素及其悬浮物污染源
sources of three common dredger in type of cutter suction，trailing suction and grapple showed that under the same
dredging efficiency，the impact of the three different dredgers on the environment and the strength of the suspended
强的综合比较分析，结果表明，在同等疏浚效率下，三种不同挖泥船对环境的影响及其产生悬浮物强度大小为抓斗式挖泥船>耙
高速公路跨海桥梁建设对海洋环境的影响分析
高速公路跨海桥梁建设对海洋环境的影响分析摘要：根据广东省“十三五”高速公路建设规划，到2020年底，高速公路通车里程力争达到11000公里，外通内连的高速公路主骨架网络进一步完善，广东省位于中国大陆最南部，南临南海，大陆海岸线总长3368千米，岛屿众多。
陆地面积17.98万平方千米，海岛面积1600平方千米。
随着沿海城市社会经济的不断发展，加快连接陆岛交通的高速公路建设正彭勃发展。
而高速公路跨海桥梁作为陆岛交通的主要结构物，其工程规模庞大、结构复杂、施工期长，在建设过程中对海洋环境将造成一定影响。
某高速公路跨海大桥位于广东省湛江市、跨越通明海海湾，主桥采用双塔斜拉桥，引桥采用移动模架施工。
本文将重点探析本高速公路跨海桥梁对海洋环境造成的影响，进而提出相关防治对策与措施。
关键字：高速公路；跨海桥梁；海洋环境；影响分析；1.主要施工方案及施工方法1.1 主桥施工方案目前在高速公路跨海桥梁的施工中，斜拉桥主桥桩基通常采用常规钻孔灌注桩施工法，主塔承台采用钢板桩围堰法，主塔采用爬模现浇施工法，在完成基础、主塔的建设工作之后，开始对称悬臂拼接主梁，直至边跨合拢，中跨合拢完成整体结构。
主梁施工：梁在工厂制造并拼装成节段，高标号混凝土桥面板提前6个月以上在岸上预制。
0号段利用塔吊分块吊装钢梁构件，在墩旁托架上拼装完成后，浇筑桥面板砼，张拉纵、横向预应力；钢梁采用架梁吊机悬拼施工，预制桥面板安装和现浇湿接缝砼滞后钢梁一个节段。
岸上边跨梁段采用临时码头，地面运梁轨道运输就位后吊装；对于边跨梁段，在边跨设置临时支架，水中利用浮吊、岸上利用龙门吊将梁段预先放置于临时支架上拼装好后与悬臂端相接。
首先边跨合拢，最后主跨合拢。
在全桥合拢后，解除主塔处主梁的临时固定。
1.2 多跨引桥施工方案引桥施工方案选择取决于该段海域的深水区、浅水区和滩涂区的长度。
在进行跨引桥的基础施工中采用钻孔灌注桩，承台采用钢板桩围堰开挖，墩身施工采用现浇墩身方案。
粉沙质海岸泥沙运动推悬比的确定
泥抄 啦径 ｄ ｒ ） （ 岫
。
ｆ
Ｉ
ｊ 泥 沙位 于 泥 沙起 动 曲线 的 谷部 ， 井处 于泥沙悬 扬 曲线的低 值部位 （ 图 ｉ。 见 ）
图 １ 泥沙起 动和扬 动曲线 图
图１ 中曲线 １ 为起 动 曲线 ， 曲线 ２为悬扬 曲线 。在某 一流速 作用 下 ， 悬扬 流速 和起动 流速 小于 该流 速 的 泥 沙将形 成悬移 质 ， 扬 流速大 于该 流速 和起 动流 速小于 该流 速的泥 沙将形 成推移 质 。 由于海 岸动力 （ 波 悬 如 浪、 潮流 ） 流速呈现 周期 性 变化 ， 只有悬扬 流速 大于最 大流 速 的那 部分泥 沙 （ ：成 推移质 ， ）ｄ ） 悬扬 流速小 于最 小流速 的泥 沙 （ ｊ成 悬移 质 ， 在 ｄ ～ｄ 之 间的 泥沙 （ ＜ｄ） 而 ２ Ｊ 如图 中阴影 所示 ）有时 成悬 移 质 ， 时成 推移 质 ， 有
摘 要 ： 出了海岸泥沙运动中均匀沙和非 均匀涉输 沙率推悬 比和航 道淤积推悬 比的计算 方法。计算 提
数值显示 ， 扮沙质海岸上必须同时考虑推移质 和悬移 质 计算结果与水槽试验结 果很 接近：
关键 词 ： 粉沙质海岸 ； 推悬 比； 移质 ； 推 悬移质 中图分类号 ： ｑ ２ ＇ ４ １ ￣ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０５ ４３２０ ） １ ０２— ４ １０ —８４ （０２ ０ —０ １ ０
为波、 流共 同作用 下 的综合摩 阻 系数 ； 沙容重 ： ｙ为 ｙ为 水容重 。
ｕ ；
悬移质输沙率 ｑ 由下式计算 ，
ｑ ＝ …ｈ Ｓ （ ．） ２ ３
式 中： ｈ为水深 ， 为渡、 Ｓ 流共同作用下的含沙量 ． 由下式确定ｒ 可 ，
海域环境对悬浮泥沙扩散影响的敏感性分析
海域环境对悬浮泥沙扩散影响的敏感性分析陈翔;王义刚;黄惠明;王时悦;关许为【摘要】通过建立二维潮流和悬浮泥沙扩散输移的数学模型,模拟恒定点源下,悬浮泥沙在不同本底含沙量和不同水深条件下的扩散状况,探讨悬浮泥沙扩散对影响参数的敏感性.结果表明:在研究悬浮泥沙扩散影响范围时,无本底含沙量的扩散影响范围最大;本底含沙量越大,扩散影响范围越小;本底含沙量对扩散低浓度增长区的影响大于高浓度增长区;水动力相似条件下,水深增大,悬浮泥沙扩散影响范围将减小;相对于本底含沙量,水深对悬浮泥沙扩散的影响更大.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】7页(P194-200)【关键词】悬浮泥沙;扩散影响;数学模型;敏感性分析;本底含沙量;水深【作者】陈翔;王义刚;黄惠明;王时悦;关许为【作者单位】河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室,江苏南京210098;交通运输部水运科学研究院,北京100088;上海勘测设计研究院,上海200434【正文语种】中文【中图分类】P753随着经济的发展和人口的增长，人类对海洋的开发愈加频繁；同时，对开发所引起的海洋环境问题也愈加重视。
在海洋工程的环境影响评价中，悬浮泥沙扩散及扩散范围对海洋水质环境的影响是一项重要的评价指标。
目前，很多学者对工程引起的悬浮泥沙扩散进行了研究（肖千璐，2015；张世民等，2014；郭玉臣等，2014；丁琦等，2013；吴松华等，2011；Hostache et al，2014；Guo et al，2014；Courtney et al，2001），但通常在研究悬浮泥沙扩散时一般假定水是清澈的，不考虑本底含沙量，即只考虑悬浮泥沙在清水中的扩散，但本底含沙量对悬浮泥沙扩散范围究竟有何影响，实际上并不清楚。
水沙流中的泥沙悬浮(Ⅱ)
水沙流中的泥沙悬浮(Ⅱ)摘要本文探讨了影响泥沙扩散系数的因素，讨论了传统理论在描述泥沙颗粒垂线分布时的不足，并指出了动理学在悬浮泥沙运动描述中的应用前景。
关键词水沙流泥沙悬浮动理学在基于传统的连续介质假说的各种理论中，泥沙扩散系数的确定仍依靠半经验处理。
然而，这种近似不足以给出令人满意的物理解释。
例如，实验结果表明[53～55]，颗粒的物理属性(如颗粒直径和密度等)都对颗粒扩散系数εs有明显影响，但以前的理论都不能将这些影响直接地考虑在内。
颗粒物理属性的影响经常被含糊不清地归结于不同的颗粒沉降速度。
事实上，沉降速度的变化大多反映的是颗粒物理属性对颗粒确定性运动的影响，而不是颗粒在紊流中的随机运动。
在研究一个协振圆柱系统中的颗粒垂线分布紊动影响时，Rouse发现当格栅振动频率f相应变化时，泥沙颗粒扩散系数εs随颗粒直径变化[53]。
颗粒直径越大，泥沙颗粒扩散系数(见图1)也就越大。
Coleman从他的水槽实验中也得到了同样的结论[54]。
所有这些结果表明，颗粒扩散过程或多或少地与紊动交换过程有所区别。
看起来似乎更大的颗粒对应更大的沉降速度，并因此而有更大的扩散系数εs。
然而，后来更精确的测量并不支持这种观点。
用与Rouse相似的设备[53]，邵学军发现[55]，虽然在紊动较强时，εs随粒径增大而增大，但在紊动较弱时恰恰相反，εs随粒径增大而减小。
图2和3的实验结果表明，在颗粒物理属性如何影响颗粒悬浮这个问题上也许存在更深刻的机理。
例如，颗粒群的存在将影响整个紊流结构，而不仅仅是单个颗粒的沉降速度。
建立颗粒群对紊流场影响的清晰图画依赖于对紊流自身的合理理解。
紊动可以看成是许多具有不同特征频率的微小扰动的叠加，或者是不同特征尺寸的涡漩的叠加。
然而，不能期望所有的脉动(或频率)都会影响颗粒的运动。
换句话说，不同物理属性的颗粒会影响不同频率的涡漩。
实际上，甚至在单相液流中，Philips也认为并不是在所有频率范围的率动都对雷诺应力的产生有贡献[56]。
水沙流中泥沙悬浮论文
水沙流中泥沙悬浮论文水沙流中泥沙悬浮是一个重要的水质指标，是研究水资源开发利用和水环境保护的关键之一。
本文将对水沙流中泥沙悬浮的相关概念、影响因素、监测方法以及预测模型进行探讨。
一、概念泥沙悬浮指的是含有固体颗粒的水体，其中颗粒大小小于0.1毫米，处于液态时悬浮于水中，受水流作用而运动。
泥沙悬浮直接反映了水体中的固体颗粒物质含量，大量泥沙悬浮的河流可以降低水质，影响生态环境和水资源利用。
因此，泥沙悬浮是水环境监测中的一个重要指标。
二、影响因素泥沙悬浮的含量与其它许多水文及环境因素有关，例如：1、降雨：强降雨易导致流域内的侵蚀和物质脱落，增加了泥沙的输入量。
2、地质条件：河流沿岸地质条件的异质性对其泥沙悬浮的含量有很大影响。
3、人类活动：水土流失、河岸侵蚀等人类活动都会增加泥沙悬浮的含量。
三、监测方法泥沙悬浮的监测通过对河流水体中泥沙颗粒数、体积等参数的分析来进行。
常用的监测方法有：1、悬浮样本分析法：通过直接采集悬浮液样品，通过离心、过滤等方式进行固体分离，然后采用色谱法、气相色谱法等手段进行分析。
2、电导率法：通过测量水体电导率变化来判断泥沙的含量。
3、遥感技术：通过远距离遥感方式收集泥沙悬浮数据，用数学模型计算泥沙含量。
四、预测模型现代技术依靠计算机等多种数据处理方法，建立了多种泥沙悬浮预测模型。
其中，常见的一些方法如下：1、物理模型：基于河流水力学原理的理论模型，通过对水流速度、流量等参数进行分析预测泥沙悬浮含量。
2、环境影响模型：将不同环境因素综合考虑，建立模型对泥沙悬浮进行预测。
3、机器学习：通过对多种数据进行学习建模，并利用统计分析方法预测泥沙悬浮含量。
总之，泥沙悬浮在水环境保护与水资源开发利用中的重要性不言自明。
未来，通过不断创新和技术革新，我们可以更全面、更准确、更高效地进行泥沙悬浮的监测和预测，使我们的水资源得到更好的保护和利用。
中化泉州中下游配套项目回填(造地)工程(外走马埭垦区)
中化泉州中下游配套项目回填（造地）工程（外走马埭垦区）四期A区地块取泥工程海洋环评报告书简本建设单位：中交泉惠园区建设发展有限公司编制单位：国家海洋局第三海洋研究所2016年10月1、建设项目概况1.1项目基本概况项目名称：中化泉州中下游配套项目回填（造地）工程（外走马埭垦区）四期A区地块取泥工程；建设单位：中交泉惠园区建设发展有限公司；建设内容：外走马埭北支航道东侧海域内疏浚取泥，取泥西北至外走马埭北支航道及中化1#泊位港池东边，东至华润码头东端，南至东#2~东#8泊位码头前沿线，取泥区范围217.4015hm2，疏浚至-6.0m水深，预计疏浚取泥578.22万m3。
建设地点：外走马埭北支航道及中化1#泊位港池东边，东至华润码头东端，南至东#2~东#8泊位码头前沿线；建设性质：新建；建设周期：5个月。
工程区位置图1.1-1 本项目位置示意图1.2工程建设背景泉惠石化工业区规划面积33.8km2（含滞洪区面积2.5km2），包含惠安县辋川镇、东桥镇、净峰镇的部分区域及整个外走马埭围垦区，其中外走马埭垦区已于2013年由国家海洋局批准为造地工程用海，目前该围垦区正开展分期回填（造地）工作。
由于园区附近缺乏土石方填料，为满足围垦区的造地工作，拟通过湄洲湾港区底泥疏浚获取泥沙作为四期A区地块的回填物料来源，四期A区位置见图1.2-1。
外走马埭作业区东#2~东#8泊位码头设计年吞吐量为280万吨，拟建设4个3000吨级、3个5000吨级液体化工品泊位，工可报告已通过省发改委审查。
但东#2~东#8泊位从外走马埭支航道进港的连接水域水深在0~-3m之间，根据规划泊位规模，需要疏浚至底标高为-6.0m才能满足船舶进港要求。
为合理取用外走马埭南侧泥沙，以满足外走马埭垦区四期A区地块部分回填物料需求，中交泉惠园区建设发展有限公司拟于西北至外走马埭北支航道及中化1#泊位港池东边，东至华润码头东端，南至东#2~东#8泊位码头前沿线，合计217.4015hm2的范围内进行疏浚取泥工作，拟疏浚至-6.0m水深，预计疏浚取泥578.22万m3。
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海洋工程中悬浮泥沙源强的确定
摘要：随着各类海洋工程的施工建设，各类海洋工程施工均会引起周边海域悬
浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。
目前国内没有对海洋工程
中涉及的悬浮泥沙源强作出完整的归类，总结在海洋环评中多年的工作经验，本
文对海洋工程中悬浮泥沙源强类型进行了总结归纳，为海洋环评中悬浮泥沙源强
的选取提供参考和依据。
关键词：悬浮泥沙源强海洋环境影响
近年来，随着我国海洋经济的迅速发展，各类海洋工程的施工建设，包括填
海造地、港口建设、航道疏浚、跨海桥梁、各类透水构筑物及非透水构筑物等，
均会引起周边海域悬浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。
其中
悬浮泥沙的扩散输移对海洋环境影响较大，主要表现为悬浮泥沙的扩散输移范围
和浓度变化对海水环境和海洋生态环境的不利影响。
针对国内外学者对海洋工程
中的悬浮泥沙源强确定缺乏比较全面系统的论述，为此，本文根据笔者工作中经
验对海洋工程中涉及的悬浮泥沙源强的确定进行了总结，可为海洋工程环境影响
评价悬浮物污染开展综合分析，根据工程的底质条件合理选择设备类型提供理论
依据。
1悬浮泥沙源强类型
海洋环评中数值模拟分析和悬浮泥沙污染源的存在形式密切相关，悬浮泥沙
源强一般在空间上分为：点源、线源、面源和体源；根据持续时间可分为瞬时源
和连续源。
根据海洋工程施工计划和施工特点的不同，在海洋环评数值模拟中对
泥沙源强的处理方式也不同。
一般疏浚挖泥及疏浚土抛投时采用设置固定点源或
瞬时源的方式进行模拟；溢流及抛石采用设置连续固定点源的方式进行模拟；爆
破挤淤一般采用瞬时点源；管道及航道的开挖根据施工线路的特点采用移动点源
的方式进行模拟。
2悬浮泥沙源强计算方法
针对不同的工程类型，由施工引起的泥沙源强确定方法也不同，目前泥沙源
强的确定一般采用公式计算结合同类工程经验或现场监测数据进行推算。
本文根
据笔者的工作经验对海洋环评中涉及的源强方法进行了总结。
2.1疏浚源强
项目工程类型为疏浚，采用的施工机械一般为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、抓斗船，悬浮泥沙发生量按照《港口建设项目环境影响评价规范》中提出的公式
计算源强。
Fs—悬浮泥沙源强（kg/s）；
m泥—一天爆破抛泥量（kg）；
V水—受纳水体体积（m3）；
t—一天实际施工的时间（h）。
2.8类比分析法确定源强
根据Mott MacDonald 1990年进行的疏浚泥沙再悬浮系统试验数据，绞吸式挖泥船泥沙
再悬浮率为3~5kg/m3，环境影响评价中泥沙再悬浮率一般取最大值5kg/m3，则疏浚效率为1600m3/h的绞吸式挖泥船作业将产生8000kg/h的悬浮泥沙，换算源强为2.22kg/s。
根据Mott MacDonald 1990年进行的疏浚泥沙再悬浮系统试验数据，在淤泥沙质海床进
行耙吸式挖泥，泥沙再悬浮率为15kg/m3,长江口实验结果表明，耙吸式挖泥船泥舱溢流浓度
为1.5kg/m3,流量5650 m3/h。
目前港池、航道疏浚常用船型为疏浚效率为4500 m3/h的耙吸
式挖泥船，据此计算4500 m3/h耙吸式挖泥船产生的悬浮泥沙为67500 m3/h，泥舱溢流的悬
浮泥沙为8475kg/h，则每艘疏浚效率为4500 m3/h耙吸式挖泥船施工悬浮泥沙源强约为75975kg/h（21.11kg/s）。
实际计算源强是根据项目是否为淤泥底质，采用相关系数，同时根据耙吸式挖泥船实际工作效率进行调整。
2.9实测法确定源强
戴明新通过在天津港的大量现场实测资料推算得出生产率为500 m3/h的链斗船作业悬浮
泥沙的释放源强为6.23kg/s；胶州湾西岸的黄岛前湾内现场取样分析表明：一艘1600 m3/h
的绞吸式挖泥船，产生的泥沙源强约为2.5kg/s；而一艘4500 m3/h耙吸式挖泥船，产生的泥
沙源强约为7.5～12.5kg/s；根据天津港、大连港等同类港口施工期监测数据，结合不同地区、不同施工条件的情况得到：8 m3抓斗船产生的悬浮泥沙源强约为0.96～1.79kg/s，１450
m3/h绞吸式挖泥船悬浮泥沙源强约为2.22～3.5kg/s，１600 m3/h绞吸式挖泥船悬浮泥沙源
强约为2.4～3.75kg/s，１500 m3/h耙吸式挖泥船约为3.83～5kg/s，3000 m3/h耙吸式挖泥船
产生的悬浮泥沙源强约为10kg/s。
3结论
综合上述研究成果，可在海洋工程施工中，结合实际施工情况，根据不同的工程类型，
采用不同的施工机械、施工强度对悬浮泥沙源强进行确定，目前泥沙源强的确定一般采用公
式计算结合同类工程经验或现场监测数据进行推算。
提高源强分析计算结果的准确性，可以
更准确地评估悬浮泥沙对周边海域环境的影响程度。
参考文献：
[1]中华人民共和国交通运输部.港口建设项目环境影响评价规范:JTS105-1-2011[S].2011
[2]Mott MacDonald.Contaminated spoil management study,final report,Volume 1,for
EPD.1991.
[3]袁道伟.悬浮颗粒物在三维超流场中的输运数值模拟[D].青岛:中国海洋大学环境科学与
工程学院,2004.
[4]李孟国.海岸河口水动力数值模拟研究及对泥沙运动研究的应用[D].青岛:青岛海洋大
学,2002.
[5]Salomon J C. Modelling turbidity maximum in the Seine estuary[J]Elseviser Oceanography Series,1981(32).
[6]王志勇,戴明新.天津港海域海洋生态环境调查初步研究,交通环保,2004年第04期.
基金项目：广东省自然科学基金重点项目（S2013020012823）
作者简介：刘玲（1977-），女，国家注册环评工程师，主要从事海洋工程环境影响评价。