的影响并非二者单独作用的线性叠加,而是存在着非线性的 关系,而常浪对人工岛和海岸整治工程的响应基本上为对二
随着人类生产活动的不断发展,沿海地区(特别 者单独作用响应的线性叠加.同时建立海岸整治工程时预留
是沿海发达地区)的土地、岸线资源日益紧张.为保 潮汐通道有助于保证工程海域的水体交换.减小对周边环境 障沿海地区的发展,人类的应对策略基本为在保护
的影响.这些结果对相似海岸动力的海滩整治工程可提供科
现有资源的基础上开拓新的土地和岸线.学参考.地球上海洋面积约占总面积的71%,科学有效
关键词:人工岛;海岸整治工程;潮流;波浪;水动力响应
地开发海洋资源成为当今研究的一个热点.其中,为
中图分类号:TV148+.5
文献标志码:A
了开拓新的岸线和土地资源,填海造地工程呈现加
快发展的趋势.迪拜的世界群岛(the World Islands)
Wave-current Coupled Hydrodynamic Responses
和棕桐岛(Palm Island)受到世界瞩目,我国厦门双 to Artificial Island and Beach Nourishment
鱼岛⑴和海南恒大海花岛⑵也成为度假胜地同.Projects海岸带不合理的开发和利用,使得海岸面临海 KUANG Cuiping1, JIANG Linfmg', MA Yue1,
岸侵蚀的问题,威胁到海岸资源的持续利用•海岸侵 QIURuofeng2蚀的原因经过前人研究已经较为清晰,Van⑷结合物
(1. College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 理模型实验和数学模型实验的结果总结出海岸侵蚀
200092, China; 2. The Eighth Geological Brigade of Hebei Geological 主要是由海岸类型所决定,主要的影响因素包括海
Prospecting Bureau, Qinhuangdao 066001, China)岸是否开敞、波浪、大潮等级、沉积物组分以及海岸
坡度•相对于成因,更多的学者关注的是如何对海岸
Abstract: Based on the beach nourishment project between ,Mujabar和Chandrasekar⑸采用遥
the Yanghe Estuary and the Daihe Estuary, the numerical
侵蚀进行治理simulation method is adopted to study wave-current coupled 感和GIS技术对印度南部泰米尔纳德邦海岸的侵蚀 hydrodynamic responses to artificial island and beach 和易损性做了评估,强调了对侵蚀岸段实施海岸整
nourishment projects. It can be found that changes in tidal
治工程的必要性.current caused by the combination of artificial island and beach 海岸整治工程是目前解决海岸侵蚀问题的重要 nourishment projects are not linear superposition of 途径和方式⑷.我国珠江口外伶仃岛由于近岸潮流
differences induced by artificial island project and beach 和波浪动力较强,造成海岸侵蚀较为严重,以致海滩 nourishment project respectively, however, the changes in
wave field have a linear superposition relationship. Reserving
仅为小规模零星分布,地方政府借鉴国外经验,采取 tidal channel in beach nourishment project is necessary for 了海滩补沙养护的方法进行整治,一定程度上提高
good water exchange, which benefits alleviating its influence 了该区域的旅游价值刀.海岸整治工程更多采用与 to surrounding environment. The findings can provide a 水工结构物(丁坝、离岸堤及人工岬头等)相结合的
reference for beach nourishment under similar conditions.方式.20世纪90年代滩肩补沙和水工结构物结合的
收稿日期:2018-03-07基金项目:国家自然科学基金(41776098);中央海岛和海域保护资金(国海办字[2016]612号)第一作者:匡翠萍(1966-),女,教授,博士生导师,工学博士,主要研究方向为海岸工程和河口海岸动力环境.
E-mail: cpkuang@tongji. edu. cn第1期匡翠萍,等:人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征39整治修复方式已在摩纳哥、以色列和新加坡等国家
2. 05,属于分选不充分形态戴河口至洋河口砂
广泛应用闾,由于修复效果较好,这种模式逐渐推广 质海岸长期处于侵蚀状态,导致滩面束窄、岸坡变
开来,例如秦皇岛老虎石海滩的海滩养护工程就采
陡、组成物质粗化•取了滩肩补砂与水下潜堤相结合的模式⑼.戴河口至洋河口岸线修复长度3. 1 km,以戴河 海岸整治工程会改变海底地形,从而改变工程
口至仙螺岛1.4 km和洋河口至海上自助餐厅1 km
海域的水动力环境,进而影响工程海域的水环境、水 两岸段为重点修复岸线,兼顾中间约700 m岸线,见
体交换以及海床冲淤演变.王晓纯口8从水动力的角
图1.整治工程采用滩肩补沙、人工岬头与水下沙坝
度出发,研究了海岸整治工程中的人工岬角对海岸
吹填三者结合的方法对岸线进行整治修复.滩肩补
演变的影响,了解到人工岬角的角度会影响海岸演
沙使滩肩高程达1. 6 m以上(本文高程基面为当地
变趋势.张伟等采用数值模拟的方法预测了威海
平均海平面),两端重点修复岸段沙滩宽度在原有基 湾南部杨家湾岸滩整治工程后周边海域的冲淤趋
势,肯定了整治工程对减小岸滩侵蚀具有积极作用.础上平均增加40〜60 m,中间700 m岸线平均增宽
人工岛是在近岸浅海水域建造的出水人工结构
10 m左右.滩肩由陆向海采用小于1:100的缓坡形
物,人工岛的建成会产生新的人工岸线并改变海底
式,滩肩以下向海坡度为1: 10.滩肩补沙总方量约3 地形,可能导致周边海域水动力环境和海床冲淤发
X105 n?.在戴河口西侧导流堤以南100 m外构建1
生显著的变化〔凶.座潜礁式人工岬头(岬头1),在洋河口东侧导流堤以 海岸整治工程和人工岛共同作用下.海域水动 东100 m外构建1座潜礁式人工岬头(岬头2),形成
力场会发生更为复杂的变化•近岸波浪和潮流动力
人工岬湾,增加遮蔽段.戴河口附近的人工岬头长
是海岸带最主要的动力,也是塑造近岸地形以及岸
300 m,洋河口附近人工岬头长280 m,宽度均为12 线的主要动力•为清晰把握人工岛及整治修复工程
m,堤顶高程均为一1. 2 m.工程区离岸200 m处吹
对海域潮流、波浪的影响,以及二者之间的相互作用
填3座水下人工沙坝,其中东北段设计2座(沙坝1、
和联系,本文在现场实测资料的基础上,采用MIKE
沙坝2),起到补充该岸段沙源以及在沿岸流作用下
21软件”皿的FM(水流)模块和SW(波浪)模块建
对相邻岸段进行沙源补充,西南段设计1座沙坝(沙
立戴河口-洋河口二维潮流和波浪数学模型,研究人
坝3),主要起到对此岸段进行补充.每座沙坝长450
工岛与海岸整治工程下波流动力的响应特征.m,3座沙坝总长度1. 35 km,坝顶宽50 m,底部宽
80-100 m,坝顶高程为一0. 9 m.沙坝材料选用中值
1区域概况粒径Ds。为0.5-2 mm的中粗沙,人工沙坝吹填方
量约 1. 2X105 m3.秦皇岛市是河北省著名沿海城市,国务院第一 批批准的14个沿海开放城市之一.为了保护和修复 秦皇岛的岸线资源、湿地和生态环境,国家海洋局在
2016年批准实施“秦皇岛市蓝色海湾整治行动”项
目,对秦皇岛的侵蚀岸滩进行整治修复、对湿地环境
和生态环境进行整治和保护.秦皇岛市北戴河新区戴河口至洋河口岸段,两
河口导堤形成人工岬头,而成为岬湾海岸.为了促进
区域旅游业的持续发展,进一步开发和利用这里的 海洋旅游资源,区域管委会在戴河口-洋河口海域于
1998年组织建设了供观光用的人工岛仙螺岛,该岛
离岸距离1 km,平面形状为矩形,长100 m,宽70 m,
规划面积为7 000 m2[15].金山嘴岬角附近及其以南海域主要以细砂沉积 图1戴河口-洋河口岸线整治工程为主,夹杂少量粉砂沉积.泥沙中值粒径介于0. 022
Fig. 1 Beach nourishment project between the Daihe〜0. 511 mm,分选系数介于0. 67-3. 28,平均值为
Estuary and the Yanghe Estuary40同济大学学报(自然科学版)第47卷界条件采用结合了潮位过程和流速过程的混合边界
2数学模型建立条件,其潮位及流速过程由渤海大模型提供.固边界
采用不可滑移条件,即流速为零.模型初始水位给定 2. 1模型概述为零.涡黏性系数采用Samagorinsky亚网格尺度模
MIKE21模型是由丹麦水力学研究所(Danish
型来计算,其中常数Cs取为0. 28,涡黏系数A上、
Hydraulic Institute,简称DHI)研发的水环境综合
下限分别取为 1. OX 1010 m2 • s-1 和].8X10-6 m2 •
模拟软件.可模拟河流、海岸等二维水动力环境,主 要应用于水利工程”〕、生态与环境化学够闵以及与
st.曼宁数根据底部泥沙粒径分布,均值为74 m1/3 •
水和环境相关的领域血】.MIKE 21 FM模块为二维
sT ,时间步长取0. 01—60 S.潮流数学模型,基于Boussinesq假定、静水压力假定
海岸边界区域采用动边界处理潮间带和滩肩的 和浅水假定,采用有限体积法求解浅水方程.MIKE
干湿交换过程•动边界处理技术会在每个单元格计 21 SW模块为二维波浪谱模型,基于波作用守恒方
算时加入判断:当办 < 人如时,区域无水而不参与计
程,采用波作用密度谱来描述波浪,确保了水流存在
算;当hAry 2.2计算范围及空间离散程都参与计算.其中山如和九“分别为干水深和湿水 MIKE21中的FM和SW模块均采用无结构三 深.湿水深应大于干水深,即MdryV hg.计算中取 角网格•本文采用双重网格嵌套技术进行计算,即建 /idry = 0. 005 m, hwet = 0. 1 m.立渤海大模型和戴河口-洋河口海域小模型两套网 波浪模型控制方程为方向性解耦参数方程.开 格,并由验证好的大模型计算结果为小模型提供潮 边界条件为定常波浪边界•秦皇岛海域自然底质中 位和潮流边界条件,从而确保了小模型计算结果的 值粒径为0. 29-0. 35 mm.波浪破碎采用Battjes和 准确性.Janssen模型,破碎指标为0. &初始波浪谱为零谱, 考虑到戴河口往北6 km为金山嘴,而洋河口往 计算步长采用变步长,为0. 01-60 s.南4. 5 km为葡萄岛,对涨落潮流的挑流作用显著, 开边界应避免太过靠近金山嘴及葡萄岛.因此小模 3模型验证型北部边界定于金山嘴以北5 km处,南部边界位于 葡萄岛以北4 km处,东部边界距离岸线10 km以 采用河北省地矿局第八地质大队实测水文和波 上.渤海大模型有23 419个三角网格,14 183个节 浪资料对模型进行验证.实测水文资料包括秦皇岛 点;小模型有21 067个三角网格,10 988个节点,坐 站(39°55'E 119°37z)2O16年潮位站资料,5个潮流 标为北京54(中央子午线经度120°E).为了确保计 站点(T1〜T5点)2011年5月垂向平均流速、流向 算精度并提高计算效率,小模型网格由外海向工程 资料,1个潮流站点(T6点)2016年10月垂向平均 区域逐步加密,外海网格长度为800 m,工程区附近 流速、流向资料.以及一个波浪站点(W点)2016年 网格长度为10 m,见图2.的实测有效波高、波周期、波向数据•潮流站点及波 浪实测站点位置见图3.3. 1潮流模型验证根据2011年5月及2016年10月研究区域内 站点的实测资料对潮流模型进行验证,其中秦皇岛 站潮位和T6站点的流速流向验证见图4和图5.从 计算结果可以看出潮位、流速与流向过程的计算值 在相位和数值上都与实测值吻合较好.图2大、小模型计算网格3.2潮流模型计算效率评价Fig. 2 Computational mesh of big and small model为了定量地评价数学模型模拟结果的优劣,需 2.3参数设定要寻求一个评价标准来衡量•本文采用Wilmott所 潮流模型中渤海大模型仅有大连-烟台一条开 提出的效率评价模型⑵]对潮流模型进行评估.评价 边界,由潮位过程驱动•小模型共有3个开边界,边 模型公式如下:第1期N匡翠萍,等:人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征412 |m-d|2$ = 1冃---------------------------Z~者的相关程度,S值的范围在0〜1之间.S值为1时, 代表模型计算值和实测值之间完全相符;s值大于 0.65时,表示模型计算结果为极好;s值在0. 65~ X; (|M-D|+ |D-D| )2Z = 10. 5之间时,表示模型计算结果为非常好;s值在0. 5 ~0, 2之间时,表示模型计算结果为好;$值小于0. 2 时,表示模型计算结果为差;s值为0时,代表模型计 式中:M为模型计算结果;D为实测值;D表示实测 平均值;计算所得到的s值代表了实测值与实测平 均值的偏差、模型计算值和实测平均值的偏差这两算值和实测值之间完全不相符.表1为各潮流站点计算得到的s系数值•总体 来说,数学模型在计算流速、流向方面表现好;大部 分测站点s系数都大于0. 65,属于极好;只有T6站 流速验证稍弱,属于好.表1模型的效率系数STab.l站点The efficiency coefficient sof the model模拟项目流速5T1T2T30. 870. 880. 90流向流速流向流速0. 870.910. 840. 85流向流速T4流向流速0. 970. 870. 790. 600. 79measurement pointsT5T6流向流速流向3.3波浪模型验证根据2016年秦皇岛波浪站实测波浪资料统计 得到研究区域常浪和强浪下的波周期、有效波高和 平均波向•波浪模型计算值与实测资料统计特征值 图4秦皇岛潮位站2016年10月12—14 B潮位验证Fig. 4 Validation of tide level of Qinhuangdao tidegauge station on Oct. 12—14, 2016 对比见表2.通过对比可以看出:常浪和强浪工况模 拟结果与统计值拟合较好.表2波浪模型验证Tab. 2 Validation of wave model工况常浪统计特征值计算值周期,/s波高/s波向/(°)0. 622. 00周期/s波高/m波向/(°)142.6119.24. 45144.44.417. 290. 62强浪时间7. 25106. 52. 004波流动力特征图6为戴河口-洋河口海域涨落急时刻的流场. 秦皇岛海域涨潮流向基本为SW向,落潮流基本为 时间NE向,主流向与岸线或等深线基本平行,潮流为典 型的往复流.涨落潮流流速大潮大于小潮,涨落急时 刻最大流速出现在金山嘴附近,其中涨急时刻最大 流速在金山嘴东侧,落急时刻最大流速在金山嘴西 图5 T6站2016年10月12—13 H垂向平均流速、流向验证Fig. 5 Validation of vertical average flow velocity and direction at station T6 on Oct. 12—13, 2016侧.由于秦皇岛海域位于渤海潮波系统中两个主要42同济大学学报(自然科学版)第47卷半日分潮M2和S2的无潮点附近,其流速整体较 小,近岸海域基本小于0. 2 m • s_1.外海流速较大, 金山嘴头水域由于水深相对较大,在金山嘴的挑流 到近岸区,波高和波向则受到地形的变化以及沿岸 岬头的影响,发生了较为明显的变化•金山嘴位置突 出岸线,引起波浪辐聚,波能集中,波高较大,达 0.65 m,其两侧波浪迅速向近岸区衰减.戴河口-洋 作用下,流速较大,可达1. 0 m • s_1.4408 000河口海域地形变化较为平缓,波浪由5 m等深线处 0. 6 m波高向岸逐渐衰减.仙螺岛作为海中孤岛.起 4407 5004407 0004406 5004406 000到了类似出水离岸堤的作用,波浪发生绕射,岛体后 方形成波影区,波高衰减剧烈,有效波高由岛前的 0. 54 m锐减至接近于零;岛后海域与相邻海域相比 4405 5004405 000波高至少减少14%.00 450 000 451 000 452 000 453 000 453 500a大潮涨急4408 0004407 5004407 0004406 5005人工岛与海岸整治工程下波流动力 响应特征为研究人工岛与海岸整治工程作用下波流动力 响应特征,根据人工岛和整治修复工程加入与否共 设置4种工况进行计算分析,见表3.表3工况设置4406()004405 500Tab・3 The settings of four scenarios工况序号1450 000 451 000 人工岛X海岸整治工程XX452 000 453 000 453 500234VXb大潮落急图6大潮潮流场(单位:m・sT)VFig.6 Tidal current fields (Unit: m • s_,)5. 1波流动力对人工岛的响应特征图7为戴河口-洋河口海域常浪下的有效波高 用工况2减去工况1的计算结果,可以得到人 场.秦皇岛海域常浪向为SE向,与岸线大致垂宜.入 工岛建设前后洋河口-戴河口海域涨落急时刻潮流 射波在外海传播过程中波向基本保持不变,进入近 岸区域后,波浪发生浅水变形,产生波浪折射,波向 发生变化,逐渐往垂直等深线的方向靠近.波高则由 流速差等值线图及常浪下有效波高差等值线图.以 下分别基于处理结果分析波流动力对人工岛的响应 特征.外海往近岸区逐渐减小,波高在水深较深的外海衰 减速度较近岸区要缓慢很多,10 m等深线位置波高 5. 1. 1潮流约为0. 84 m,到6 m等深线处才衰减至0. 7 m.图8为人工岛建设前后涨落急时刻潮流流速差 等值线图•仙螺岛位于开敞海域,走向与涨落潮流方 向一致,其对水流的作用类似于方柱绕流.仙螺岛的 建设,导致海底地形突变,岛屿四周的潮流均受到直 接影响:由于仙螺岛的阻挡,迎流侧和背流侧形成两 个低速区,迎流侧流速等值线近似为圆弧形,背流侧 则为纺锤形,流速减小0. 01 m • s^1的等值线在迎流 侧距岛体约500 m,而在背流侧距岛体达1 200 m, 背流侧影响区长度约为迎流侧的3倍.这主要是因 为水流绕过岛屿后分为两股,在背流侧汇合时横向 流速相互抵消,形成一段流速相对较小的区域.向岸 图7常浪下的有效波高场(单位:m)Fig. 7 Significant wave height field under a normal侧和外海侧的流速则由于岛屿挑流作用的影响而有 所增加,且由于岛屿布置角度并不与流向完全平行, wave condition)Unit: m)使得两侧流速变化不对称.第1期匡翠萍,等:人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征43a涨急时刻b落急时刻b有效波高差值等值线图8涨急和落急时刻人工岛建设前后潮流流速差等值线 (工程后减工程前)(单位:m・s\")图9常浪下工况2的有效波高场及人工岛建设前后有效波 高差等值线(工程后减工程前)(单位:m)Fig. 8 Tidal current velocity differences at maximum Fig. 9 Significant wave height field of Case 2 and significant wave height difference between Case flood and maximum ebb between Case 2 and Case 1 (Unit: m • s_1)2 and Case 1 under the normal wave condition (Unit: m)5. 1.2波浪图9为工况2常浪下的有效波高场和人工岛建 设前后常浪有效波高差等值线图•在常浪作用下,仙 螺岛类似离岸堤,在岛屿与海岸之间的水域形成波 影区,波高由岛前的0. 6 m衰减到岛体向岸侧为0, 之后由于绕射作用和地形的折射作用,波影区波高 口导堤与岬头之间进人海湾区域.其中,由于岬头与 沙坝1对水流的束水作用,A区流速上升(1 cm • st左右).位于沙坝1东北端的B区则由于沙坝的 挑流作用.流速上升(2〜3 cm - s'1).此外除了沙坝 1的坝顶流速有增加之外,近岸海域流速基本都降 向岸有所增加,最后由于浅水作用,波高向岸逐步 衰减.5.2波流动力对海岸整治工程的响应特征低了(小于5 cm - s-1).落急流向为NE向,D区域 (洋河口东北区域)由于导堤和岬头引起了转流,形 成了涡流.涡流消耗大量动能,流速明显减小,D区 用工况3减去工况1的计算结果,可以得到海 岸整治工程建设前后洋河口-戴河口海域涨落急时 刻潮流流速差等值线图和常浪下有效波高差等值 域流速减小最大为8 cm • s_1.由于人工岬头的挑流 作用,位于洋河口岬头东北部的C区域流速增加了 1~1. 6 cm • s_1.由于沙坝的挑流作用,图中E和F 线图.5. 2. 1潮流整治修复工程中分别位于洋河口和戴河口的两 个人工岬头将原有岸线进一步遮蔽,使得洋河口-戴 区域流速增加了 1〜2 cm - s'1.其他区域流速减小 了 0 〜4 cm • s_1.5.2.2波浪河口岸线成为典型的岬湾海岸,相对于工程前,研究 海域的大部分区域的流速都有所下降.图11为工况3常浪下的有效波高场和整治修 复工程前后常浪下有效波高差等值线图•在常浪作 用下,岬头及沙坝对其后的水域具有一定保护作用, 阻碍了波浪向岸的传播,在每座岬头和沙坝后均形 图10为海岸整治工程前后涨落急时刻潮流流 速差等值线图.涨急流向基本为SW向,潮流由戴河 成了有效波高较小的波影区,其中,人工岬头的透射 系数约为0. 9,沙坝的透射系数约为0. 7-0. 9.44同济大学学报(自然科学版)第47卷a涨急时刻b落急时刻图10涨急和落急时刻海岸整治工程建设前后潮流流速差等值线图(工程后-工程前)(单位:m・s\")Fig. 10 Tidal current velocity differences at maximum flood and maximum ebb between case 3 and case 1 (unit: m •b有效波高差值等值线图11常浪下工况3的有效波高场及整治工程前后有效波高差等值线(工程后减工程前)(单位:m)Fig. 11 Significant wave height field of Case 3 and significant wave height difference between Case 3 and Case 1 underthe normal wave condition (unit: m)5.3人工岛与海岸整治工程结合下波流动力响应 特征用工况4减去工况1的计算结果,可以得到人 与图8相近;而落急时刻的流速则由于洋河口处新 建人工岬头的作用,部分区域流速减小,而靠近人工 岛的部分区域流速则有所增加.针对H区域,仅有人工岛时,H区域涨落急时刻 工岛及海岸整治工程建设前后洋河口-戴河口海域 涨落急时刻潮流流速差的等值线图和常浪下有效波 高差等值线图.流速变化较小;仅有海岸整治工程时,H区域涨落急 时刻流速降低了 0~1 cm - s'1.在人工岛和海岸整治 5. 3. 1潮流工程共同作用下,H区域流速变化值仍约为0~1 cm • 图12为人工岛及海岸整治工程建设前后涨落 s—1,但与仅有海岸整治工程时相比,等值线往东北 方向偏移,这与人工岛的挑流作用有关.急时刻潮流流速差等值线图.人工岛及海岸整治工 程共同作用时对潮流的影响并非线性叠加关系,这 5.3.2波浪在图10的G和H区域表现明显.图13为工况4常浪下及人工岛和海岸整治工 程建设前后常浪下有效波高差等值线图•对比图9 和图11,可以发现常浪场对人工岛和海岸整治工程 针对G区域,仅有人工岛时(工况2),由图8可 看出G区域由于人工岛的挑流作用,涨急时刻流速 整体增加了 1 cm • s'1,落急时刻则增加了 1〜3 的响应基本上为对二者单独响应之和,这是因为常 浪场波向基本到近岸之后由于地形折射,波向趋向 cm • s'1;而在海岸整治工程的单独作用下,通过图 10可看出G区域涨急时刻流速整体减小1 cm • 垂直于等深线的方向,而研究区域内的仙螺岛和水 下沙坝及人工岬头又与等深线基本平行,这使得人 工岛和整治修复工程都只影响了其后水域的波浪, s^,落急时刻减小1〜4 cm • st.人工岛和海岸整 治工程共同作用下,G区域涨急时刻流速主要受人 工岛挑流作用影响,潮流流速整体增大,增大的量值 而相互之间影响较小.第1期匡翠萍,等:人工岛与海岸整治工程下波流动力响应特征45450 000 451 000 452 000 453 000 453 500a涨急时刻b落急时刻图12人工岛及海岸整治工程建设前后涨急和落急时刻潮流流速差等值线图(工程后•工程前)(单位:m・s'1 )Fig. 12 Tidal current velocity difference at maximum flood and maximum ebb between case 4 and case 1 (unit: m • s'1)a有效波髙场b有效波高差值等值线图13常浪下工况4有效波高及人工岛和海岸整治工程建设前后常浪下有效波高差等值线(工程后减工程前)(单位:m)Fig. 13 Significant wave height field of case 4 and significant wave height difference between case 4 and case 1 under the normal wave condition (unit: m)了有效波高较小的波影区,其中,人工岬头的透射系 6结论采用验证好的双重嵌套潮流和波浪数学模型模 数约为0. 9,沙坝的透射系数约为0. 7-0. 9.(3) 人工岛及海岸整治工程结合时对潮流的影 响并非简单的数值叠加,相互之间存在着非线性的 拟了人工岛和海岸整治修复工程下周围海域的潮流 场和常浪场,通过对比不同工况的计算结果,分析了 关系.常浪场对人工岛和海岸整治工程的响应基本 上为对二者单独响应的叠加.潮流和波浪对人工岛和海岸整治修复工程的响应特 征,得出了如下结论:(4) 戴河口-洋河口海岸整治工程在传统的沙坝 和人工岬头建设的基础上,注重了在新建工程与海 (1) 人工岛对水流的作用类似方柱绕流,迎流 侧和背流侧由于岛屿的阻挡,形成两个低速区,向岸 侧和外海侧的流速则由于岛屿挑流作用的影响而有 岸之间预留潮汐通道恣],有效地加强了工程海域水 体交换能力,这样能够在保证一定工程效果的同时 减小工程对环境的影响.所增加,且由于岛屿布置角度并不与流向完全平行, 使得两侧流速变化不对称•常浪作用下,人工岛类似 参考文献:[1] 金晖.柯学.双鱼岛工程设计关键技术研究[J].水运工程, 出水离岸堤,在岛屿与海岸之间的水域形成波高较 小的波影区.(2) 洋河口至戴河口海岸整治修复工程的建设 使得工程海域大部分区域的流速降低,而常浪作用 下,岬头及沙坝对其后的水域具有明显保护作用,阻 碍了波浪向岸的传播,在每座岬头和沙坝后均形成 2013(10): 1.JIN Hui, KE Xue. 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