环境影响评价报告全本公示,简介:6 海域环境影响预测与评价(1.29)李.doc
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1、漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-1 6 海域环境影响预测与评价海域环境影响预测与评价 6.1 水文动力环境影响预测与评价水文动力环境影响预测与评价 本章对本项目附近的大面积水域进行平面二维的数值模拟计算,采用分步杂交法 求解深度平均的水流运动控制方程。首先计算该水域的流速场,明确其潮流的运动特 性,进而计算建设项目的排海污染物对海洋水质的影响。 6.1.1 基本控制方程基本控制方程 连续方程: hhuhv hS txy 运动方程: 22 0000 0 2 1 ()()() asxbx xy xx xxxys Phuhuhvuhgh fvhgh txyxxx
2、 S S hThThu S xyxy 22 0000 0 2 1 ()()() syby a yxyy xyyys Phvhvhvuhgh fuhgh tyxyyy SS hThThv S xyxy 式中: :时间。 t :重力加速度; g)/( 2 sm :自由水面水位(m); :总水深(m),d 为海底到静止海面的距离; hd 辐射应力张量的分量值; xxxyyxyy SSSS、 :方向垂线平均流速分量; ,u v, x y :水体密度; :水体相对密度; 0 :大气压力; a P :源汇项流量值; S 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-2 :源汇项流速
3、值; ss u 、v ,其中是地球自转角速度,是地理纬度; sin2f 是 x、y 方向表面风和海底剪切应力的分量; (,) (,) sxsybxby 、 横向应力,包括粘性摩擦、湍流摩擦、平流摩擦; xxxyyxyy TTTT、 6.1.2 边界条件与初始条件边界条件与初始条件 (1)边界条件 在闭边界处法向流速为零。 开边界处输入潮波 1 cos i iiiiii GVtHf 这里是第 i 个分潮的角速度(共取四个主要分潮:M2、S2、O1、K1) ,、 i fi 是第 i 个分潮的交点因子和迟角订正,和是调和常数,分别为分潮的振幅和迟 i Hi i G 角,是分潮的时角。 i V (2)
4、初始条件 计算开始时“冷态”起动,即: (x、y、t)t=0 = 0 h(x、y、t)t=0 = h0(x、y) u(x、y、t)t=0 = 0 v(x、y、t)t=0 = 0 6.1.3 参数设置参数设置 (1)网格 本项目所建立的海域数学模型计算域范围见图 6.1-1,即为图中 A 点(浮头湾)、 B 点、C 点(围头)三点以及岸线围成的海域。坐标范围为北纬 23502445,东经 1174511838。模拟采用非结构三角网格,整个模拟区域内由 1256 个节点和 20354 个三角单元组成,计算域模拟网格分布见图 6.1-2a。 为了能清楚了解本工程附近海域的潮流状况,将在工程附近以及兴
5、古湾附近海域 进行多重加密,此外为了反映九龙江径流以及厦门湾附近岛屿对计算域内流速的影响, 在九龙江河口以及厦门湾附近进行步步加密,加密后的网格最小空间步长为 50m,其 相应的加密网格区域见图 6.1-2b。 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-3 图图 6.1-1 大海域计算域及潮位验证点位置图大海域计算域及潮位验证点位置图 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-4 图图 6.1-2a 大海域计算网格图大海域计算网格图 图图 6.1-2b 小海域加密网格图小海域加密网格图 (2)水深 加密区域 漳州 LNG 项目环境影响评价
6、报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-5 水深和岸界根据中国人民解放军海军航海保证部制作的工程附近最新的水深地形 海图,另外在工程区采用工程实测水深进行小范围的网格加密使用。 (3)岸线 采用福建省最新公布的海岸线为模型计算陆域边界。 (4)模型水边界输入 开边界:收集了 A、B 及 C 三点 M2、S2、K1和 O1四个分潮的调和常数,按下式 输入计算: 4 1 0 )(cos )( i iiiii uvgtHft 这里,i是第 i 个分潮(这里共取四分潮:M2、S2、O1和 K1)的角速度;Hi和 gi 是调和常数,分别为分潮的振幅和迟角;fi、vi、ui为天文变量。 闭边界:以大海域和
7、工程周边岸线作为闭边界。 (5)计算时间步长和底床糙率 模型计算时间步长根据 CFL 条件进行动态调整,确保模型计算稳定进行,最小时 间步长 0.05s。底床糙率通过曼宁系数进行控制,曼尼系数 n 取 6090m1/3/s。 (6)水平涡动粘滞系数 采用考虑亚尺度网格效应的 Smagorinsky (1963) 公式计算水平涡粘系数,表达式 如下: ijijs SSlA2c 2 2 式中:cs为常数,l 为特征混合长度,由,(i,j=1,2)计算。 i j j i ij x u x u S 2 1 (7)径流 根据查阅相关文献,九龙江平均径流量约为 400m3/s,因此在九龙江入海口附近选 择
8、排放源,设置径流量为 400m3/s。 6.1.4 模型验证模型验证 (1)潮位验证 利用 1#、2#站位的实测潮位资料用来验证。大中小潮站位验证曲线见图 6.1-3。潮 位验证点位置见图 6.1-1,验证点坐标见表 6.1-1。 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-6 表 6.1-1 潮位验证点坐标 站位纬度经度 1# 2414.968N11806.096E 2# 24 15.993N11809.363E 图图 6.1-3a 1#潮位验证曲线潮位验证曲线 图图 6.1-3b 2#潮位验证曲线潮位验证曲线 (2)潮流验证 采用 2012 年 4 月 28 日至
9、 5 月 7 日在工程附近海域进行 7 个站位的大潮(2012-5-6 2012-5-7) 、中潮(2012-5-2 2012-5-3)和小潮(2012-4-282012-4-29)水文测验资 料进行潮流验证,验证点位置见图 6.1-4,验证点坐标见表 6.1-2。大潮期潮流验证曲线 见图 6.1-5a图 6.1-5g,中潮期潮流验证曲线见图 6.1-6a图 6.1-6g,小潮期潮流验证 曲线见图 6.1-7a图 6.1-7g。 验证结果表明,由于在 4#站位位于鸡屎礁附近,受鸡屎礁附近地形影响及周边礁 石影响,4#站位流速流向变化较紊乱,验证效果不理想,其它站位对应观测点上潮位 和潮流模拟结
10、果与实测潮位和潮流资料基本吻合,其中流速最大相差一般小于 5cm/s, 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-7 相位验证最大差值一般在 0.5h 之内,但总体趋势是一致的,预测流场能够较好地反映 工程周边海域潮流状况。 图 6.1-4a 大潮验证点位置图 图 6.1-4b 中潮验证点位置图 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-8 图 6.1-4c 小潮验证点位置图 表 6.1-2 潮流验证点坐标 大潮 中潮小潮 d124 17.137118 09.069Z124 17.133118 09.087X124 17.393118 0
11、9.014 d224 17.000118 10.250Z224 16.995118 10.400X224 16.916118 10.716 d324 15.636118 08.544Z324 16.533118 08.639X324 15.623118 08.459 d424 15.632118 07.307Z424 15.578118 07.390X424 15.348118 07.589 d524 13.980118 09.234Z524 13.970118 09.245X524 13.976118 09.242 d624 13.958118 06.006Z624 14.968118 06
12、.096X624 13.950118 06.026 d724 12.083118 01.079Z724 12.083118 06.079X724 12.087118 06.037 图 6.1-5a d1 站位流速流向验证曲线(大潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-9 图 6.1-5b d2 站位流速流向验证曲线(大潮) 图 6.1-5c d3 站位流速流向验证曲线(大潮) 图 6.1-5d d4 站位流速流向验证曲线(大潮) 图 6.1-5e d5 站位流速流向验证曲线(大潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-10
13、图 6.1-5f d6 站位流速流向验证曲线(大潮) 图 6.1-5g d7 站位流速流向验证曲线(大潮) 图 6.1-6a Z1 站位流速流向验证曲线(中潮) 图 6.1-6b Z2 站位流速流向验证曲线(中潮) 图 6.1-6c Z3 站位流速流向验证曲线(中潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-11 图 6.1-6d Z4 站位流速流向验证曲线(中潮) 图 6.1-6e Z5 站位流速流向验证曲线(中潮) 图 6.1-6f Z6 站位流速流向验证曲线(中潮) 图 6.1-6g Z7 站位流速流向验证曲线(中潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书
14、6 海域环境影响预测与评价 6-12 图 6.1-7a X1 站位流速流向验证曲线(小潮) 图 6.1-7b X2 站位流速流向验证曲线(小潮) 图 6.1-7c X3 站位流速流向验证曲线(小潮) 图 6.1-7d X4 站位流速流向验证曲线(小潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-13 图 6.1-7e X5 站位流速流向验证曲线(小潮) 图 6.1-7f X6 站位流速流向验证曲线(小潮) 图 6.1-7g X7 站位流速流向验证曲线(小潮) 6.1.5 预测结果分析预测结果分析 (1)大海域潮流场模拟结果分析 根据潮流数值模拟结果,提取了大海域大、
15、小潮涨潮中间时、落潮中间时两个时 刻的潮流场,见图 6.1-8图 6.1-9。 图 6.1-8a 为大海域大潮期间涨潮中间时潮流场分布图。由图可以看出,在近岸流 向总体上沿顺岸向北流动,流速一般在 20-50cm/s 之间;在外海流向主要是南北向流动, 流速在 80cm 左右。 图 6.1-8b 为大海域大潮期间落潮中间时潮流场分布图。由图可以看出,在近岸流 向总体上沿顺岸向南流动,流速一般在 20-50cm/s 之间;在外海流向主要是南北向流动, 流速在 80cm 左右。 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-14 图 6.1-9a、6.1-9b 为大海域涨落
16、潮期间潮流场分布图。对比大潮期间潮流场可以看 出,小潮期间的流向和大潮期间基本一致,在近岸为顺岸方向流动,在外海南北向流 动;但是流速相对大潮有所减小,近岸流速一般在 15-35cm/s 之间,外海流速在 70cm/s 左右。 图 6.1-8a 涨潮中间时潮流场(大潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-15 图图 6.1-8b 落潮中间时潮流场(大潮)落潮中间时潮流场(大潮) 图图 6.1-9a 涨潮中间时潮流场(小潮)涨潮中间时潮流场(小潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-16 图 6.1-9b 落潮中间时潮流场(
17、小潮) (2)小海域潮流场模拟结果分析 为了突出说明工程前后潮流的变化,分析工程海域(小海域)潮流场的特征,并 强调工程区与岸线的拟合情况,输出图流场采用三角网格输出。 1)工程前潮流场结果分析 根据潮流数值模拟结果,提取了工程附近海域工程前大、小潮涨潮中间时、落潮 中间时两个时刻的潮流场,见图 6.1-10图 6.1-11。 图 6.1-10a 为工程前大潮期间涨潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向 WS- EN 向流动,流速一般在 60cm/s 左右,在流会村东侧流速最大,能达到 90cm/s;在兴 古湾内呈现逆时针旋转,流速相对较小,一般在 25cm/s 左右,近岸位置流速更小,一
18、般在 15cm/s 以下。 图 6.1-10b 为工程前大潮期间落潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向 EN - WS 向流动,流速一般在 55cm/s 左右,在刘会村东侧流速最大,能达到 80cm/s;在兴 古湾内呈现顺时针旋转,流速相对较小,一般在 20cm/s 左右,近岸位置流速更小,一 般在 15cm/s 以下。 图 6.1-11a、6.1-11b 为工程前小潮期间涨落潮流场分布图。对比大潮期间的潮流场, 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-17 流向基本上一致;流速相对有所减小,兴古湾外侧流速在 55cm/s,尤其在兴古湾内减 小幅度较大,流速一
19、般在 10cm/s。 图图 6.1-10a 工程前涨潮中间时潮流场(大潮)工程前涨潮中间时潮流场(大潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-18 图图 6.1-10b 工程前落潮中间时潮流场(大潮)工程前落潮中间时潮流场(大潮) 图图 6.1-11a 工程前涨潮中间时潮流场(小潮)工程前涨潮中间时潮流场(小潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-19 图图 6.1-11b 工程前落潮中间时潮流场(小潮)工程前落潮中间时潮流场(小潮) 2)工程后潮流场结果分析 根据潮流数值模拟结果,提取了工程附近海域工程后大、小潮涨潮中间时
20、、落潮 中间时两个时刻的潮流场,见图 6.1-12图 6.1-13。 图 6.1-12a 为工程后大潮期间涨潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向 WS- EN 向流动,流速一般在 60cm/s 左右,在流会村东侧流速最大,能达到 90cm/s;在兴 古湾内呈现逆时针旋转,流速相对较小,一般在 25cm/s 左右,近岸位置流速更小,一 般在 15cm/s 以下;工程建设后主要造成局部流场流态的变化,其他区域和工程前流速 流向基本一致。 图 6.1-12b 为工程后大潮期间落潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向 EN - WS 向流动,流速一般在 55cm/s 左右,在刘会村东侧流速最大,
21、能达到 80cm/s;在兴 古湾内呈现顺时针旋转,流速相对较小,一般在 20cm/s 左右,近岸位置流速更小,一 般在 15cm/s 以下。 图 6.1-13a、6.1-13b 为工程后小潮期间涨落潮流场分布图。对比大潮期间的潮流场, 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-20 流向基本上一致;流速相对有所减小,兴古湾外侧流速在 55cm/s,尤其在兴古湾内减 小幅度较大,流速一般在 10cm/s。 图图 6.1-12a 工程后涨潮中间时潮流场(大潮)工程后涨潮中间时潮流场(大潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-21 图图
22、 6.1-12b 工程后落潮中间时潮流场(大潮)工程后落潮中间时潮流场(大潮) 图图 6.1-13a 工程后涨潮中间时潮流场(小潮)工程后涨潮中间时潮流场(小潮) 漳州 LNG 项目环境影响评价报告书 6 海域环境影响预测与评价 6-22 图图 6.1-13b 工程后落潮中间时潮流场(小潮)工程后落潮中间时潮流场(小潮) (3)典型位置流速流向对比分析 为进一步了解工程建成后对附近海域潮流场的影响,在工程周边海域选取了 10 个 代表点。通过工程建设前后代表点的潮流计算结果对比,说明该工程附近海域潮流场 的变化,代表点位置分别位于工程的西南、东南方向,每个方向设置 500m、1000m、200
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