长峙岛填海工程对海洋水动力场的影响【开题报告】

毕业设计开题报告

海洋技术

长峙岛填海工程对海洋水动力场的影响

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

长峙岛位于舟山临城较近的西南处，与舟山临城新区隔海相望，是临城新区的一部分。随着经济的发展，舟山群岛越来越受到国家的关注，如今数条跨海大桥已经建成，长峙岛也正在大力开发中。

而如今的经济发展中，海洋起着很大的作用，真正的海洋时代已经来临，我们都能看到，各个沿海城市都在实行填海工程，舟山长峙岛也不例外，但我们都知道，由于社会经济发展给海洋环境带来了严重影响，海水污染等情况越来越严重，故而各国各地都越来越重视海洋环境，发展的同时要保护好海洋环境，现在的填海工程就是其中之一，对于填海工程对海洋水动力场的影响，国内外已有许多相关研究。

人类对水动力学的研究已有很长的历史，十八世纪初叶，经典水动力学有迅速的发展.欧拉、丹尼尔、伯努利是这一领域中杰出的先驱者。十八世纪末和整个十九世纪，形成了两个相互独立的研究方向：一是运用数学分析的理论流体动力学；一是依靠实验的应用水力学。开尔文、瑞利、斯托克斯、兰姆等人的工作使理论水平达到相当的高度，而谢才、达西、巴赞、弗朗西斯、曼宁等人则在应用水力学方面进行了大量的实验研究，提出了各种实用的经验公式。二十世纪蓬勃发展的经济建设提出了越来越复杂的水力学问题：高浓度泥沙河流的治理；高水头水力发电的开发；输油干管的铺设；采油平台的建造；河流湖泊海港污染的防治等。使水力学的研究方向不断发展，从定床水力学转向动床水力学；从单向流动到多相流动；从牛顿流体规律到非牛顿流体规律；从流速分布到温度和污染物浓度分布；从一般水流到产生渗气、气蚀，引起振动的高速水流。以电子计算机应用为主要手段的计算水力学也得到了相应的发展。水力学作为一门以实用为

目的的学科将逐渐与流体力学合流。

国内水动力学也逐渐得到运用，在海洋开发得到蓬勃发展的今天，水动力学起到关键作用。国内一些研究人员就填海工程对水动力场等的影响做了许多研究，有夏华永、林迪洋、钮智旺等与2006年建立了湛江湾二维全流水动力学模型，模拟了湛江湾宝满码头填海工程前、后的水动力场等对湛江湾填海工程对水动力条件的影响预测做过详细研究；蒋磊明、陈波、邱绍芳等于2009年从纳潮量、潮流场、余流和波浪4个因素分析防城港钢铁项目的围填海工程对附近海域水动力环境的影响；陆永军、李浩麟、董壮、陆建宇、郝嘉凌等于2002年应用二维潮流泥沙数学模型研究了强潮河口围海工程对水动力环境的影响问题，包括该工程引起的潮量变化、各水道流速变化及长时期的底床变形；林迪洋于2005年利用对活动边界处理已较为成熟的二维全流水动力学模型和已求得的水动力场,建立泥沙数学模型(应用窦国仁水流挟沙力计算公式时引入Shields泥沙起动条件)等方法研究了湛江湾填海工程对水动力条件的影响及泥沙冲淤预测；孙志霞2009年运用定性与定量相结合的方法进行填海工程海洋环境影响评价实例的研究；聂源、羊天柱、许雪峰等用数值试验的方法进行数值模拟,预测围填海工程对周边海域流场的影响,并对流场预测结果的可靠性进行了分析和讨论；何杰、辛文杰等2008年以深圳湾填海工程为例,采用潮流数学模型对工程前后潮流运动进行了模拟，研究了填海工程对半封闭海湾水动力环境的影响分析。

从经济发展的角度和国内外海洋工程及上述可看出，填海工程对海洋水动力的影响受到越多的重视，其研究也越来越多，对其的研究对今后社会经济发展、环境保护等都有重大意义。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

1.基本内容

本课题采用三维潮流数值模型，对长峙岛及其周边海域进行模拟测量，研究其工程对水动力场的影响及其引起的潮量变化、水道流速及海底有关变化情况。

2.主要解决的问题

1）了解舟山长峙岛填海工程

2）总结国内外数值模拟模式的研究进展与应用现状

3）了解二维、三维数值模拟

4）掌握三维数值模拟的应用

5）得出本课题涉及的结论

三、研究步骤、方法及措施：

1、步骤

1）确定研究方向；

2）查阅相关文献资料；

3）确定选题依据和意义；

4）开题报告；

5）文献综述；

6）学习三维数值模拟理论；

7）进行海域调查；

8）调查数据分析、结论讨论；

9）整理数据材料、撰写论文；

10）修改论文；

11）材料归整；

2、方法

用三维数值模式进行模拟

3、措施

查找文献及资料，研究本领域数值泥沙模拟模式的研究进展与应用现状；构思论文设计，用三维数值模式进行模拟

四、参考文献

[1]夏华永、林迪洋、钮智旺. 湛江湾填海工程对水动力条件的影响预测.1. 国家海洋局南海工程勘察中心，广东广州510300 ；2 . 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266003. 海洋通报，V ol. 25，No.6，Dec. 2006

[2]蒋磊明、陈波、邱绍芳. 围填海工程对防城港湾及其周边水动力条件环境变化

的影响分析 1.广西大学林学院,广西南宁530004; 2.广西科学院,广西南宁530007.广西科学院学报，2009 , 25 (2) : 116～118

[3]陆永军、李浩麟、董壮、陆建宇、郝嘉凌. 强潮河口围海工程对水动力环境的影响1.南京水利科学研究院,江苏南京210024 ;2.河海大学水资源环境学院,江苏南京

210024 ;3.华东电力集团公司,上海200041.海洋工程. V ol.20 No4. Nov. 2002

[4]林迪洋.湛江湾填海工程对水动力条件的影响及泥沙冲淤预测.中国海洋大学.

2.2005.139965

[5]孙志霞.填海工程海洋环境影响评价实例研究.中国海洋大学. 2.2009.171241

[6]聂源、羊天柱、许雪峰.基岩海岸填海工程后的流场变化.国家海洋局第二海洋研究所.

0.2009-04-008

[7]何杰、辛文杰.填海工程对半封闭海湾水动力环境的影响分析.2008