圍填海對伶仃洋水流動力的短期影響模擬研究

作者：劉晉濤,胡嘉鏜,李適宇,許永基,徐闖

摘要：利用已經過驗證的高分辨率三維海洋動力模型FVCOM,根據1984—2014年內伶仃洋的圍填海變化情況,結合情景模擬案例,研究分析圍填海對伶仃洋水流動力的影響,探究截流式和順流式圍填海對伶仃洋不同季節的水平余流場、垂向環流結構以及潮汐變化過程的影響。研究結果表明,圍填海對伶仃洋的余流流向沒有明顯影響,但對余流速有較大的影響。在水平方向上,截流式圍填海使得周邊海域的余流速明顯增大,增幅在0.02~0.25 m/s不等,其中口門區域受到的影響最大;相較于底層流場,表層流場受圍填海的影響相對更大,圍填海以南的較遠海域在表層出現一條強度逐漸減弱的流速減小帶,減幅在0.02~0.15 m/s不等,且影響范圍與流場的分布密切相關,在夏季向南延伸,在冬季向西南延伸。順流式圍填海的影響則主要分布在伶仃洋兩側沿岸,并且不同季節的影響特點有一定區別,在夏季使得內伶仃洋東岸海域流速增大,但在冬季使其流速減小,變化幅度均在0.02 m/s以上。在垂直方向上,圍填海使口門區域余流的縱向流速梯度增加,并且改變了伶仃洋余流的垂向分布情況,總體表現為遠離圍填海的海域表、底層余流的流速減小,中上層余流的流速增大;與此同時,圍填海大幅度改變了周邊海域的橫向流速,并且在伶仃水道、礬石水道等區域產生了新的橫向環流。圍填海使得河口至圍填海的余水位明顯上升,使得伶仃洋海域的余水位下降,余水位梯度的增大是圍填海周邊余流速增大的主要原因。另外,圍填海影響了伶仃洋的潮汐變化過程。在大潮期間,圍填海改變了伶仃洋海域漲落潮時的潮流流速,使得周邊海域落急流速增加,較遠海域落急流速減小,而漲急流速都減小;同時,圍填海使得海域漲落潮時的潮位受到一定影響。圍填海最終使得伶仃洋的潮汐相位提前了20~35 min。

發文機構：中山大學環境科學與工程學院 廣東省環境污染控制與修復技術重點實驗室 南海海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）

關鍵詞：圍填海水動力變化余流季節特點數值模型伶仃洋reclamationhydrodynamic variabilityresidual currentseasonal characteristicsnumerical modelLingdingyang Bay

分類號： P731.2[天文地球—海洋科學]