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1、唐岛湾南岸段二期工程水动力环境调查研究技术方案国家海洋局第一海洋研究所2007年8月一、单位资质与证书：国家海洋局第一海洋研究所及下属的青岛海洋工程勘察设计研究院持有国家技术监督局颁发的“中华人民共和国计量认证合格证书”(注册号为2001量认国字21317号)；建设部颁发的“工程勘察证书”(甲级，编号为150602-kj)和“工程设计证书”(甲级，编号为150602-sj)；国家海洋局颁发的“勘察设计证书”(甲级，注册号为国海设证字第004号)、“海域使用可行性研究资格证书”(甲级，编号为01003)、“海域使用测量资质证书”(甲级，国海测字第02010号和第02011号)；国家测绘局首批颁发
2、的“测绘资格证书”(甲级，编号为甲测资质3703125号)、国土资源部颁发的“地质勘查资格证书”(甲级，编号为546372029)、国家环保总局颁发的“建设项目环境影响评价资格证书”(乙级，编号为国环评证乙字第2412号)等资质证书。并于1998年通过ISO9000质量保证体系认证(2001年转为2000版)，持有英国皇家ISO9001质量证书(ISO 9001:2000标准，注册号为UKASQ020164)和国内ISO9001质量证书(注册号为：1702Q10022R1M和1702Q10032R1M)。二、技术方案本工程区位于唐岛湾湾南岸段海域。为分析研究工程海域水动力环境和悬沙运移规律以及
3、海底沉积物分布状况，编制以下技术方案。（一）编制依据1 海港水文规范（JTJ213-98）。2 海滨观测规范（国家海洋局,1987年）。3 海洋调查规范 总则（GB-12763.1-91）4 海洋调查规范 海洋水文观测（GB-12763.2-91）5 海洋调查规范 海洋调查资料处理（GB-12763.7-91）（二）工作内容1 工程海域波浪特征分析和设计波要素推算（1）搜集附近海区的波浪资料，分析工程海域波浪特征，确定工程海域常浪向和强浪向，绘制波浪玫瑰图。（2）推算工程海域的设计波要素，重现期分别采用50年一遇、25年一遇，波高累积频率分别采用H1/100、H4/100、H13/100。2
4、潮汐特征值推算分析计算工程海域的潮汐特征，提供工程设计水位。本区无长期资料，采用短期同步差比法进行设计高低潮位、平均高低潮位的计算，建立与主港（青岛大港）的差比关系，用主港设计高低潮位差比计算得到。具体做法是收集主港至少1年的潮位观测值，计算得到主港设计高低潮位； 获取本区与主港同步观测1个月的逐时潮位观测资料，建立与主港的差比关系。利用主港的资料以极值同步差比法求得本区极端高低水位。具体作法就是需要搜集主港多年潮位极值资料，计算得到主港极端高低水位，通过差比计算得到本区极端高低水位。3 工程区海流状况分析（1）实测海流流速、垂线平均流速、流向计算，图表绘制；（2）实测流速、流向过程图绘制；（
5、3）潮流调和分析计算，以判别潮流性质及其运动形式，并绘出各测站各层的半日潮流矢量图；（4）潮流椭圆要素计算；（5）潮流的可能最大流速计算；（6）潮流水质点的可能最大运移距离计算；（7）余流计算，余流图绘制；4 潮流场数值模拟计算工程附近水域工程前、后的潮流场，以了解其工程前、后潮流场的变化特征。数学模型和计算方法：本区处于青岛外海域，对于浅海或海湾的潮流动力过程，一般采用二维潮流场数学模型。流体动力学数值模型，采用二维潮流运动方程组： 求解上述方程组的数值方法采用海洋界应用较多的ADI方法或POM模式。计算范围及网格：确定计算区域的边界条件至为重要。拟采用大小网格嵌套方法确定小区域计算范围的边
6、界条件。计算范围分为三个：(1) 第一步：青岛近海海域，用以确定工程区所在区域的边界条件，计算网格尺度约800m。(2) 第二步：整个唐岛湾，同样用以确定工程区所在区域的边界条件，计算网格尺度约200m。(3) 第三步：工程区附近水域，网格尺度约50m。边界条件及模型验证：以大范围水位、潮流数值计算结果作为测区附近水域边界条件，以观测期间潮位数据作为计算区域潮位验证资料，以实测海流资料进行潮流验证。基于潮流场数模结果，分析工程水域水动力环境状况，预测唐岛湾内的淤积、冲刷情况。5 悬浮泥沙分析分析工程水域的实测海流和潮流特征，分析调查海域泥沙运移趋势和淤积速率。（1）悬沙含量过程线绘制；（2）垂
7、线平均含沙量过程线绘制；（3）涨落潮含沙量统计分析，单宽净输沙分析计算；（3）悬沙、表层样颗粒分析，级配曲线绘制： 6 沉积物分析由于唐岛湾北岸段（牛岛以西）海域近期进行了清淤疏浚工程，为准确摸清本区表层沉积物类型及分布状况，为工程与海底冲淤响应分析提供基础资料。拟在工程附近海域延垂直岸线方向布设5条取样断面，取样站位约28个，见图1。图1 地质表层样设计站位图取样方式：用蚌式或箱式取样器进行一次性底质取样，GPS定位。对表层样进行颗粒分析，级配曲线绘制，粗颗粒泥沙采用分析筛，筛分称重测得，细颗粒泥沙采用激光粒度分布仪测定。7 泥沙冲淤分析唐岛湾泥沙运动及岸滩发育演变，分析泥沙来源，泥沙运动规
8、律及其影响因素，分析工程后冲淤响应，对泥沙淤积强度进行计算。采用W.D.Eysink和Vermas公式对工程开挖前后唐岛湾悬沙落淤强度进行计算和对比。计算公式如下：式中, 为淤积强度 (m/a)；Cin 为涨潮流平均含沙量 (kg/m3)，根据实测资料确定；We 为每潮周期海水交换量 (m3)；A 为面积，此出取A=12700000m2；d 为泥沙干容重，此处取d=1030kg/m3； P 为淤积速率，此处：其中，为泥沙沉积速率，=0.0004m/s； h为水深 (m)；u 为湾内平均流速，m/s此处用数值模拟计算结果确定；u0为口门处平均流速，参考数模和实测结果确定；（四）提交成果合同签订后
9、30日内，提供最终成果报告书10份，电子版1份。（五）项目经费预算为节省项目开支，本工程海域的工程水位计算、海流状况分析和悬浮泥沙分析等相关内容，可以引用2006年由我所承担的唐岛湾海堤（牛岛以西段）建设工程海域水动力环境调查研究成果报告中的调查成果和结论。本项目的技术服务费，依据国家发展计划委员会、建设部2002年颁布的工程勘察设计收费标准，应收费如下表：序号项目收费标准收费计算经费额(万元)1底沙取样、分析0.21万/站次0.21万/站28站5.882潮流数值模拟8万8.03波浪分析及推算5万5.04冲淤强度计算分析5万5.05其它（车船、出版等）2万2.0合计25.88在以上基础上，优惠报价为20万元。国家海洋局第一海洋研究所2008年8月- 2 -
