洋山港海域潮动力特征及其对工程的响应

距上海陆域外约32 km的洋山港是以小洋山岛链为基础建造的中国首个离岸式深水港口, 其港区陆域是通过封堵北岛链三个主要汊道并抛填成陆而成。大规模的封堵陆连工程改变了该海域的地形边界条件, 海域潮动力特征也随之响应。通过对洋山港海域堵汊陆连工程前后潮位及潮流实测资料的分析研究, 发现洋山港海域的潮动力特征主要表现在:海域潮波倍潮及复合潮增幅随工程的进行而增大, 潮动力表现出明显的非线性特征;海域中部发生壅水;海域潮波向驻波性质变异并于憩流时段引发环状流场。     

杭州湾潮波三维数值模拟

采用“σ坐标下的三维数值模式”来模拟杭州湾三维潮波运动,水平方向上以较小尺度的差分网格覆盖计算区,垂直方向上给予均匀的分层,对占本湾水位谱总能量80％的半日潮波M_2和半日潮波m_1((K_1+O_1)/2)两类进行了数值模拟。水平流动和潮位的计算结果与相应的实测值拟合良好。计算表明,水平潮流具有明显的往复流性质,主要呈东-西方向;流速自湾口向湾顶增加,M_2分潮流最大可达270cm/s左右,m_1分潮流最大可达24cm/s左右。在太阴时1和13时,于湾的中部偏南存在一个弱的逆时针向的大涡旋;在7和19时于上述位置存在一个弱的顺时针向的大涡旋。垂直流速振幅一般为10~(-2)—2×10~(-2)cm/s,最大可达2.5×10~(-2)cm/s,位于乍浦附近的底层水域中。     

洋山港区堵汊工程对海底地形影响初探

基于洋山港海域内长系列ADCP断面走航及定点的水文观测资料进行统计分析,讨论洋山港区在Ⅰ—Ⅲ期工程影响下海域内潮动力的变化及其对海床冲淤的影响。结果表明,由于小洋山—镬盖塘、大乌龟—颗珠山及将军帽—大指头岛三个汊道的封堵及填海,在北岛链以小洋山岛为基础形成一长方形陆域,且在陆域南沿形成一长约5.7km的顺直岸线。工程后由于潮流运动的底、侧边界发生改变,流场随之发生变化,突显潮波运动的非线性效应和科氏力效应,在以潮动力为绝对主要的水动力自然环境下:北港区潮流速随着工程的进行先剧减后又回增;工程后海域在涨、落潮流转流时段形成潮流弱环流;主通道北侧涨潮流增强,南侧落潮流增强。海床冲淤环境也随之改变,北港区前沿水域海床发生微冲,主通道西南海床则淤积,海域内的-10m等深线也东西向呈现波状移动。