胶州湾跨海大桥对海湾水体交换的影响

论文摘要

跨海大桥的建设有利于环湾经济的发展,但桥墩入水不可避免地会对海湾内水动力和水交换造成一定的影响。本文以胶州湾为例,利用无结构网格有限体积海洋模型,建立了能够描绘胶州湾跨海大桥入海桥墩的高精度网格,构造了胶州湾及邻近海域的三维水动力模型,模拟了胶州湾建桥前后的潮(余)流结构。在此基础上,通过污染物示踪对比了胶州湾内污染物在建桥前后的对流扩散过程。模拟结果表明,大桥的建设对胶州湾南部大部分区域的影响较小,包括潮(余)流、水交换等方面;但对大桥北侧以及南侧靠近大桥一定范围内的区域有显著影响。大桥北侧潮致余流整体减小约2cm/s,靠近桥南侧的余流则由向北转为沿桥向东流动。由于大桥的影响,污染物在大桥北侧堆积,重点集中于桥北的红岛以西(Ⅰ区)沿岸区域以及红岛以东(Ⅱ区)大部分区域。其中,Ⅰ区建桥后的半交换时间增加了2.00d,Ⅱ区增加了2.04d。在减缓污染物扩散速率的同时,大桥也同样阻碍了径流输出的淡水向胶州湾南部的输运,使得桥北水体的盐度降低,有可能是造成近年来胶州湾冬季冰情加剧的原因之一。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈妍宇,宋德海,鲍献文,严聿晗

关键词: 胶州湾跨海大桥,潮致余流,水交换,污染物输运,数值模拟

来源: 海洋与湖沼 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用,公路与水路运输

单位: 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室,中国海洋大学海洋与大气学院,青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室

基金: 国家重点基础研究发展计划(973计划),2015CB452905号,国家自然科学基金委—山东联合基金,U1706215号

分类号: U443.22;X55

页码: 707-718

总页数: 12

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