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南、北长山岛海域沉积动力特征研究

姜胜辉  
【摘要】: 长岛县位于黄、渤海交汇处的渤海海峡,北衔辽东,南临蓬莱,是渤海之咽喉。长岛县主要由南长山岛、北长山岛、大黑山岛、小黑山岛和庙岛等众多岛屿组成。1960年以来,南、北长山岛由连岛坝连接,西侧水文动力条件发生了较大变化,趋于淤积,水质质量下降,生态环境恶化。为改善岛上交通状况,整治和恢复海洋生态环境,促进海岛经济发展,2002年,山东省委、省政府确定了建设南北长山大桥的战略决策,使得连岛坝的拆除成为可能。 本文根据多年水深地形、水文气象、底质等实测和历史资料,运用ECOMSED和SWAN模型模拟了南、北长山岛海域的潮流场、波浪场和海底地形冲淤变化,结果表明: 南、北长山岛海域潮波为前进波,高、低潮时刻流速最大,涨、落潮时刻发生转流。低潮时潮流整体由西向东从渤海流出,表层平均流速介于30cm/s~40cm/s之间。受大黑山岛阻挡潮流分为南北两支,北支经长山水道绕过北长山岛后向东南流动;南支经登州水道绕过南长山岛后向东流动,并与北支交汇。高潮时潮流整体由东向西进入渤海,表层平均流速介于20cm/s~40cm/s之间。受南、北长山岛阻拦分为南北两个分支,北支绕过北长山岛北端后向西流动,南支绕过南长山岛后向南~西南方向流动。南、北长山岛东、西两侧50年一遇重现期的H13%波高分别为4.0m~6.5m和1.0m~3.0m。整个区域以侵蚀为主,侵蚀较强烈的区域主要位于大黑山岛南北两侧、小黑山岛北侧及北长山岛东侧,侵蚀速率最大为4.5cm/a;淤积区主要位于北长山岛、南长山岛及庙岛之间海域,淤积速率介于0.5cm/a~1.4cm/a之间。最大淤积区位于连岛坝的西侧,淤积速率为1.4cm/a。 连岛坝拆除对潮流、波浪和地形地貌与冲淤的影响主要位于连岛坝两侧附近海域。原坝址处流速变化最大值为45cm/s,连岛坝东侧约2.0km流速变化小于1cm/s,西侧约4.7km流速变化小于1cm/s。与北向风相比,东向风作用下波高变化最大,连岛坝拆除前后50年一遇重现期的H13%波高变化大于0.1m的区域约5.94km2,主要位于连岛坝西侧。北长山岛、南长山岛及庙岛之间海域由淤积变为侵蚀,最大侵蚀速率达8.1cm/a,侵蚀速率会逐年减小,最终达到冲淤平衡状态。


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