?天津港地處渤海灣西端,位于海河下游及其入??谔?,是環渤海中與華北、西北等內陸地區距離最短的港口,是首都北京的海上門戶,也是亞歐大陸橋最短的東端起點。天津港是中國華北、西北和京津地區的重要水路交通樞紐,對外交通十分發達,已形成了頗具規模的立體交通集疏運體系。
?沿海河口區域環境問題以水環境問題最為突出,根據2018年最新實施的《中華人民共和國海洋環境保護法》規定:國家在重點海洋生態功能區、生態環境敏感區和脆弱區等海域劃定生態保護紅線,實行嚴格保護。 國家建立并實施重點海域排污總量控制制度,確定主要污染物排??偭靠刂浦笜?,并對主要污染源分配排放控制數量。天津港入??趶搅髋c潮流相互消長,造成水體鹽度、溶解氧、濁度、流速等環境因子呈現劇烈變化。同時天津入??诔休d了海河徑流下泄的污染物,因此天津入??谑且粋€復雜的生態系統。而鹽度入侵問題首當其中。
?本次研究的是海河入??邴}度入侵問題,主要為水動力問題,且在入??谔?,河流淡水密度小,在水體的表層從河流流向海洋;鹽水密度大,在水體的下方從海洋入侵到河道;垂向上有一個明顯的鹽度差異,因此最終定義為三維水動力模型。
?3EWATER軟件中直接整合了國家測繪標準的“天地圖”地理底圖,同時可以支持通用格式的地圖shp文件加載,建模工程師對照底圖進行海河及入??诜秶喞L制。本次模型分為海河及渤海近海,其中海河屬于長窄型河道,渤海近海屬于寬淺型水域(水深相對水域面積來說較淺)。兩種水體形狀差異較大,3EWATER中RGFGRID網格工具支持對不同特點的范圍同時進行網格繪制,一次成型;然后針對環渤海岸線輪廓,將多余的網格單獨編輯刪除。需要注意的是,環渤海岸線邊界復雜,在單獨邊界岸線附近的網格時,遵循水量平衡原則,在保證網格覆蓋的水體體積與水庫實際體積一致的前提條件,網格不必完全貼合岸線的輪廓邊界,這樣既能保證模型的計算精度,又能節省模型建模的工作量。
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海河入??诰W格范圍
?由于沒有海河入??谒虻牡匦钨Y料,采用從公開渠道獲取的水域水深等深線分布,提取其中離散的地形高程數據,并利用3EWATER中地形制作工具QUICKIN,對海河入??谒虻撞康匦胃叱踢M行插值;模型海河部分長度較短,底部坡度較小,采用統一的平均地形高程。
?根據用戶提供的水文資料,上游海河邊界采用月平均流量,下游海洋邊界采用渤海部分的潮汐表。對海河入??谒蜻M行鹽度分布模擬。
?最終計算出不同水文條件下鹽度水平分布的范圍以及垂向的分布,評估不同場景下鹽度入侵海河的程度。將最后的成果編制成冊,得到客戶的好評。