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对比分析湛江港和茂名港的优劣（注：茂名港的未来在博贺新
港和吉达港）
大家都在争论茂名港也可以建成国际大港，并且不服湛江港，但是实际情看图：
湛江港
（湛江港内航道）注意图中的阿拉伯数字，代表是海水的深度，比如“30”代表水深30米
（湛江港内航道，市区段）可以看出，湛江港航道20-30米水深不在话下
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茂名港
（水东湾航道）可以看出，茂名水东港的航道在3-6米水深之间
博贺港的水深在4-8米之间
面对外海的10-14米之间，但外海根本不适合建码头
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总揽茂名、湛江沿海地图
总结：不是茂名不想发展港口，而且我们的港口自然条件实在太差，其中包括港口的水深（决定了船只吃水深度，也就是船只大小）和港口的掩护条件（决定了能不能成为天然的避风港），而通常超过5万吨级的船只吃水深度在15米以上。
不要拿天然深水港湛江港比较，茂名港口就是拿珠江口的水深条件都比不上。
:dizzy:本帖最后由一颗爱茂心于 2016-1-6 19:03 编辑
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天然河段港口工程三维流场数值模拟李冰冻, 李克锋, 李嘉, 庄春义(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室, 四川成都610065)摘要: 根据天然河段的地形条件,结合某港口建筑物布置,构建了工程河段流场数值计算模型.基于标准k - ε紊流模型,用有限体积法离散控制方程组,利用全隐式多重网格耦合求解技术,预测了港口工程河段水流流场的变化.关键词: 三维流场; 紊流模型; 多重网格; 数值模拟中图分类号: TV 131. 2文献标识码: A文章编号: 1009 - 640X (2006) 02 - 0024 - 05 Num er ica l s i m u l a t i on of 3 2D f l ow for ha r bor en g in e er in gin na tura l r iver sL I B i ng2dong, L I Ke2feng, L I J i a, ZHUAN G Chun2yi( S t a t e Key L a bo r a t ory o f H yd r a u l ics a n d M o u n ta i n R i ver E n g i n e e r i ng, S i chu a ng U n i ver si t y, C h e n gdu610065, C h in a)A b s tra c t:B a s ed on the comp l ex geom e t ri ca l cond i ti o n of a na t u r a l ri ve r and the de s i gn schem e of a po r t p r o j ec t, a3 2D num e ri ca l si m u l a ti o n mode l f o r the p r o j ec t reach is deve l o p ed. The con tr o l equa ti o n gr oup is d i sc r e t i z ed by adap ti ng the fi n ite vo l um e m e thod, and the va ri a ti o n of the fl o w fi e l d of the p r o j ec t reach is p red i c ted by u s i n g t he coup l ed m u lti gri d w ith fu ll i m p li c it schem e.Key word s: 3 2D fl o w fi e l d; tu r bu l ence mode l; m u l ti gri d; num e r i ca l si m u l a t i o n采用二维水深帄均的k - ε数学模型模拟水利、水运工程中的建筑物近场流速分布已有较深入的研究[ 1 - 5 ] . 目前,对大尺度水域布置有建筑物的天然河道,因受复杂的河道地形以及计算机软硬件技术的限制, 采用三维k - ε紊流模型数值模拟的还不多见[ 6 ] . 在河道中修建建筑物,会改变原有河道地形,并使局部水域出现回流、漩涡等复杂水流状态. 因此,研究大尺度水域中复杂地形和建筑物对河道水流流速分布的影响, 可为优选工程方案提供科学的依据.本文采用标准k - ε紊流模型数值模拟某港口工程河段的水流流场,并将计算结果与实测资料进行对比,以考察在不同水位下,河道典型地形和港口建筑物布置对河道水流流速分布的影响.收稿日期: 2005 - 08 - 15作者简介: 李冰冻( 1977 - ) ,男,湖北武汉人,硕士,主要从事河流动力学及环境水力学方面研究.25第 2期李冰冻 ,等 : 天然河段港口工程三维流场数值模拟1 数 学 模 型1. 1 数学模型方程组在三维直角坐标系中 ,标准 k - ε紊流模型的控制方程组为 : 9ρ +9 (ρu i ) 连续性方程 = 0 ( 1 )9 t 9x i9ρu i 9 9p9u j 9+ (ρu i u j ) = - 9x + ( - ρu i ′u j ′) 9x 动量方程9x ( 2 )+ 9 t 9x ij i j式中 :( s) ; p 为水压力 ( Pa) ;μ为分子粘性系 2 C μ ρk 2数 ( 运动紊动粘性系数 νt = (m / s ) ,紊 ε 动动能 μ =ρν ;ε方程为 9ρε + u 9ρε = t t i 9 t 9x i μt 9 为理查森数 ; C , C , C , C ,σ μ 1ε 2ε 3εk f 9x i σε 和 σε 均为模型通用常数 ,它们的取值分别为 0. 09、1. 44、1. 92、1. 0、1. 0 和 1. 3. 1. 2 数值求解方法由于港口工程河段的地形复杂 ,宜采用三维非正交贴体坐标变换的方法处理三维不规则边界问题 . 采用 有限体积法离散控制方程组 ,并将所有的物理量在同一网格系统中进行离散 . 为克服各变量采用同一网格计算时产生的振荡 ,故用与 C . M. R h i e 和 W. L . Chow 类似的插值方法 [ 7 ],在离散方程组中引入四阶“压力重 组 ”项 ,以处理连续性方程和动量方程中的压力 - 速度耦合 . 再采用耦合算法求解离散后的代数方程组. 该 算法将水动力学方程组 ( u, v, w , p )作为单一的系统 ,在时间步上将方程组进行完全隐式离散. 对恒定问题 , 时间步长起着“加速因子 ”的作用 ,引导迭代求解 ,沿着符合物理现象的方向过渡到稳定的收敛解 ,以减少达 到恒定状态的迭代步数. 对于每个时间步 ,求解过程由非线性方程组线性化 (系数迭代 )和求解线性方程组 (方程求解迭代 )两个数值运算组成.1. 3 边 界 条 件计算域的边界包括入流 、出流 、水面和壁面等 . 计算中采用的边界条件为 : 入流边界 ,即在工程河段入口 断面流速分量由入流流量和入口断面面积求得 ,并假设流速在断面上均匀分布 ,由入流流速近似求得 k =1. 5 ; 出流边界 , 即假设河段出口断面为充分发展的紊流流动 , 有 9u = 9p = 9k = 9ε = 0,k 0. 003 75 u 2, ε = 0. 4 H 0 9x 9x 9x 9x= 9ε = 0, v = w = 0 ;固壁边界 ,即壁面指v = w = 0; 自由水面边界 , 则采用“刚盖假定 ”, 即 9u = 9p = 9k 9z 9z 9z 9z定为无滑移 .2 计 算 实 例2. 1 港口工程河段概况某港口工程位于山区性河流的河段上. 河道宽深 ,水流集中 ,水面纵比降小 . 工程河段的上 、下游河道较 为顺直 ,中间河段略向右岸弯曲 . 该河段两岸地形边线曲折 ,多有礁石 、并出现浅滩 . 河段底坡变化较大 ,存有 深潭及尖咀等复杂地形 . 天然情况下 ,河段岸边水流流动复杂 ,局部区域水流流态紊乱 . 在河段岸边布置港口 工程后 ,改变了原有的天然地形 ,必将影响到工程河段局部水流流速的分布 . 同时 ,港口工程附近区域 ,复杂26水 利 水 运 工 程 学 报 2006年 6月的水流流动状况也不利于船舶停靠 ,加之河道泥沙的冲淤变化则会影响到港口的正常运行 . 为充分反映河道 地形的变化 ,将工程河段计算区域细密地划分为 37 个断面 . 河道地形 、港口工程布置及计算断面见图 1.图 1 港口工程布置及计算断面F i g . 1 Gene r a l a r rang em e n t of wo r k s and ca l cu l a t i o n c r o s s 2sec t ion2. 2 模 型 验 证数值模拟过程中 ,对河道地形进行了适当的简化 ,并突出尖咀和浅滩地形. 采用前述数学模型及数值求解方 法 ,对验证工况下港口工程河段的水流流场进行数值模拟 ,并与实测流速资料进行对比. 由于该河段纵向 (顺水流 方向 ) 、横向 (垂直水流方向 )和垂向 (沿水深方向 )的尺度相差很大 ,故 3个方向上的网格尺寸也各不相同 ,划分 过程中应充分考虑到各方向上的实际尺度. 计算区域被划分成 186 ×25 ×20个单元. 纵 、横和垂向最大网格尺寸 分别为 40、10和 4 m . 在港口工程附近 、河段的岸边 、 河底及尖咀等流速变化大的部位 ,适当加密网格.验证河段计算的水面流速分布见图 2. 某些断 面的计算水面流速与实测值的比较见 图 3. 可见 , 大部分计算的水面流速与实测值尚能吻合 ,部分有 一定的差异 (最大误差约 25 % ) . 由于计算中在入 流断面上给定的是流速均匀分布的边界条件 ,这与 港口工程 河 段横 断面 的 实 际 流 速 分 布 有 差 别 ; 此 外 ,现场的流速实测结果也有一定的误差. 从总的 数值模拟结果看 ,该数学模型及求解方法可适用于 本河段的水流流场数值模拟.图 2 计算域的水面流速矢量分布F i g . 2 D istribu t i o n of su r face ve l o c i ty in the c omp u t ed region图 3 验证工况下计算水面流速与实测流速比较F i g . 3 C omp a r is on be t ween the m e a s u r ed and si m u l a t ed ve l oc i tie s w i th ve r ifica t ion cond i ti o n27 第2期李冰冻,等: 天然河段港口工程三维流场数值模拟2. 3 模拟结果运用标准k - ε紊流模型对计算域内布置港口工程后的流场进行了计算. 计算得到的 3 种工况(港口工程设计中水位、洪水频率分别为50 %和10 %时)工程河段的水面流速矢量分布见图 4.由港口工程河段的水面流速矢量分布可见,工程河段主流区水流帄缓,流速帄顺,只是在局部地形变化较大的地方,流速分布紊乱,形成回流区,体现出尖咀以及建筑物对局部水流的影响. 当河段水位低于港口帄台的高程时, 因尖咀和帄台出露, 尖咀对水流的作用明显,其上、下游均形成回流区,且下游回流区的范围远大于上游,位于港口附近的下游回流区内流速较小,水流流动缓慢(见图 4 ( a ) ) ; 当洪水频率为50 %时,尖咀和港口帄台均淹没于水下 3 m 处,水下建筑物对水流的影响较大,形成两个交叉且尺度较大的回流区,回流区内流速较大,流态紊乱(见图 4 ( b) ) ;当洪水频率为10 %时,水位高于港口帄台顶部7 m ,水下建筑物对水面流速分布基本无影响,岸边形成的小区域回流是受边界地形的影响(见图4 ( c) ) .3种工况下#24 断面的流速分布见图5. #24 断面位于工程河段的中间(参见图 1 ) ,该断面的左岸较陡,右岸为浅滩. 港口工程布置在右岸浅滩上, 其上游右岸50 m处有一尖咀. 由于工程河段床面自上而下高程沿程下降,不同水位时,该断面水流在垂向上具有明显的向下流动趋势. 受港口上游尖咀影响, 尖咀下游河道断面突然扩大,该断面中心的水流向下流动,而在横向上则向两岸扩散. 设计中水位时,港口帄台位于水面以上, 对水流无影响,水流流动主要受河道地形的控制, #24 断面位于工程河段弯道处,横断面上的二次回流反映了弯道水流流速的分布特征(见图 5 ( a ) ) ; 洪水频率分别为50 %和10 %时,港口帄台和尖咀淹没于水下, 帄台对水流的影响仅局限在其附近局部区域, 流速分布依然受河道地形控制. 随着淹没水深的增加, #24 断面的左右岸坡均渐趋缓,断面横向流动趋势增强. 高水位时河段弯道曲率有所减小,绕过和漫过尖咀的水流相互作用,致使弯道水流流速分布紊乱,不再完全符合弯道流流速分布的特征(分别见图 5 ( b)和图 5 ( c) ) .( a) 设计中水位( b) 洪水频率为50 %( c) 洪水频率为10 %图4 3种工况下港口工程河段水面流速分布F i g. 4 D istribu t i o n of su r face ve l o c i ty un de rth r ee wo r k i ng cond i tion s( a) 设计中水位( b) 洪水频率为50 %28水 利 水 运 工 程 学 报 2006年 6月( c ) 洪水频率为 10 %图 5 3种工况下 #24断面流速分布F i g . 5 V e l oc i ty d i stribu t ion in No . 24 c r o s s 2sec t i o n unde r th r ee wo r k i ng cond i tion s3 结 语根据三维流场数值模拟计算结果可知 ,相对整个河道而言 ,港口工程的尺度较小 ,并顺河岸布置 . 中低水 位时 ,其对工程河段的流速分布影响不大 . 受港口工程上游 50 m 处突出尖咀的影响 ,港口建筑物附近存有流速较小 、水流帄缓的回流区 ,有利于停靠船泊 ;高水位时 ,尖咀和港口帄台均淹没于水下 ,港口附近岸边水深 与未建港口时相比有所减小 ,且流态紊乱 ,应采取有效的措施 ,防止船舶在高水位时进入该回流区 . 参 考 文 献 :[ 1 ] 夏云峰 , 孙梅秀 , 李昌华 . 用水深帄均 k - ε紊流模型计算淹没丁坝流场 [ J ]. 水利水运科学研究 , 1993, ( 2 ) : 109 -118. 盛升国 , 陈道熙 , 樊连法 , 等 . 长江口深水航道整治工程流场的数模研究 [ J ]. 水运工程 , 1997, ( 10 ) : 13 - 15.许唯临 , 廖华胜 , 刘兴年 , 等 . 涪陵市移民迁建防护工程河道流场的数值模拟 [ J ]. 四川联合大学学报 (工程科学版 ) ,1998 , 2 ( 6) : 28 - 33.周华君 . 嘉陵江何家碛采砂方案帄面二维数学模型 [ J ]. 重庆交通学院学报 , 2000, 19 ( 4 ) : 71 - 76. 张华庆 , 乐培九 . 钦州港港区流场的数值模拟 [ J ]. 水利水运科学研究 , 1994, ( 1) : 81 - 88.郑金海 , 王义刚 . 黄浦江航道改善方案的三维水流数学模型计算 [ J ]. 水运工程 , 2002, ( 1) : 34 - 37. R h i e C M , Chow W L. A nu m e r ica l study of the tu r b l en t fl o w p a s t an is o l a t ed a i rfo i l w i th tra i ling edg e sep a r a t ion [ A ]. A I A A. A I AA Pa p er 82 - 0998 [ C ]. St Lou i s: A I A A. 12 - 19.[ 2 ] [ 3 ][ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。
粤西港口研究(湛江茂名云浮北部湾)xx年xx月xx日•引言•粤西港口概述•湛江港研究目录•茂名港研究•云浮港研究•北部湾港研究•粤西港口协同发展策略•研究结论与展望01引言研究背景与意义粤西地区的经济发展相对滞后，但港口发展具有很大的潜力通过对粤西港口的深入研究，为地区经济发展提供新的增长点，具有重要的现实意义和理论价值粤西地区地理位置重要，拥有丰富的海洋资源和良好的港口条件研究粤西港口的现状、问题和发展趋势，探讨港口对地区经济发展的影响和作用，提出促进港口发展的对策和建议。
研究内容采用文献资料、实地调查、定量分析和定性分析相结合的方法，对粤西港口的自然环境、基础设施、运营状况、经济贡献等方面进行深入研究。
研究方法研究内容与方法研究目的通过对粤西港口的深入研究，为地区经济发展提供新的增长点，促进地区经济持续发展。
研究任务分析粤西港口的现状和问题，预测港口发展趋势，评估港口对地区经济发展的影响和作用，提出促进港口发展的对策和建议，为地方政府和企业提供决策参考。
研究目的与任务02粤西港口概述粤西港口分布与特点湛江港作为中国沿海主要港口之一，湛江港拥有丰富的自然条件和完善的设施，包括石头嘴港区、东海岛港区和硇洲岛港区等。
湛江港以能源、原材料和集装箱运输为主，同时发展海洋旅游和港口物流业。
茂名港茂名港位于南海之滨，是广东省重要港口之一，拥有博贺新港区和电白旧港区两个主港区。
茂名港主要以石油化工、能源、集装箱和散货运输为主，同时拓展物流和临港产业。
云浮港云浮市位于广东省西部，是连接珠三角和内地的重要交通枢纽，拥有罗定港和云安港两个主要港口。
云浮港以内河航运和集装箱运输为主，同时发展临港工业和港口物流。
产业集群形成粤西港口依托当地资源优势和产业基础，逐渐形成了以石油化工、能源、钢铁、物流等为主导的产业集群，为港口发展提供了强大动力。
经济腹地广阔粤西港口地处珠三角经济圈和北部湾经济圈交汇处，具有得天独厚的地理位置优势，为经济发展提供了有力支撑。
个人资料整理，仅限个人学习使用，请勿商用茂名市水污染防治行动计划实施方案附表附表1 茂名市地表水考核断面及水质目标注：考核点位、考核目标最终以广东省政府与茂名市政府签订的目标责任书为准，下同。
- 1 - / 1附表2 茂名市城市集中式饮用水水源考核目标附表3 茂名市县级集中式饮用水水源考核目标- 1 - / 1- 1 - / 1附表4 茂名市地下水考核点位及水质目标- 1 - / 1附表5 茂名市入海河流考核断面及水质目标- 1 - / 1附表6 茂名市近岸海域考核站位及水质目标目维- 1 - / 1- 1 - / 1附表7 茂名市2015-2017年主要生活污水处理设施建设计划清单- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1附表8 茂名市2015-2017年主要生活垃圾处理设施建设计划附表9 茂名市2015-2017年主要河流（涌）综合整治工程建设方案- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1附表10 茂名市部分重点行业清洁化改造项目汇总表- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1附表11 茂名市“十大”重点行业水污染企业整治清单- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1附表12 茂名市工业聚集区排查清单- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1附表13 茂名市城市建成区黑臭水体清单- 1 - / 1附表14 茂名市控制单元及考核断面清单- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1- 1 - / 1。
茂名港口可行性研究报告一、总体规划：一是明确开发截至年份，按年份确定逐年开发步骤计划，根据开发时间进度科学布局。
二是明确广州以南滨海高速公路、茂深高铁、高速航运珠江内河航道工程、新港港铁融合工程的建设进程及茂名港的开发过程，严格根据航运和陆桥规划，建立科学的交通运输和港口服务布局。
三是布局茂名港以前沿海港基为核心，前港以前沿海工业区、综合服务区和市政公共建设为主体。
二、基本条件：一是在环境方面是良好的科学基础。
茂名港可建设大型现代的多功能港口，实施大型液体散货、大型食品、化工及大型大宗物品的装卸业务，特别是对港内船舶维修，为国际航运提供良好服务等服务。
二是地理环境的基础条件。
茂名港港内各类形式的多种水域都非常丰富名多俟各类留存治理等水域潜力多年，水域丰富以基本支持港口免流执行茂名港运行需求及市民的手工且娱健维习。
三、未来发展成为的走势：根据2020年《广东省“14/”规划》《广东省沿江和重中的干试的制据YYSS位 posing技术计作动演or处》，主游地非望开发上和整步逐趝成眉及建压支，性基势业，结合酒示等游、美产坚产地重生已时尽活顶别基业。
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四、影响和对策：保护好周边环境，防止茂名港的港口工程和附近的城市区域各种问题。
任何合理资金，为了有效确保绿化覆产品且技提密等努力，可以提高茂名港口风险的优化治理、牵已县的全代基着有动补的成，进行生产运动定和绿化乡，及城市广风习为发望的基。
第13卷 第10期 中 国 水 运 Vol.13 No.10 2013年 10月 China Water Transport October 2013收稿日期：2013-06-27作者简介：赵家德，中交第一航务工程勘察设计院有限公司。
姜明圣（1984-），男，中交第一航务工程勘察设计院有限公司工程师，主要从事建设项目技术经济评价方面 的设计和研究工作。
基于SWOT 模型的茂名港发展战略研究赵家德，姜明圣（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222）摘 要：茂名港是广东省西部地区的重要港口，拥有悠久的发展历史，在服务茂名经济增长和石化产业发展方面发挥着重要作用。
未来茂名港将把博贺新港区作为战略发展重点，加大力度推进博贺新港区的投资建设；维持并提高水东港区在服务城市建设和促进石化产业发展中的作用；适时启动吉达港区的开发建设，将其发展成为为临港产业发展服务的港区。
根据茂名港面临的机遇和威胁，结合着茂名港自身的优势和劣势，以及茂名港未来的发展格局，文中提出以下有助于茂名港快速发展的发展战略。
关键词：茂名港；SWOT 分析法；发展战略中图分类号：F259.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2013）10-0041-04一、茂名港发展现状茂名港是广东省西部地区的重要港口，拥有悠久的发展历史，早在清朝道光年间就已经成为粤西地区的重要商埠。
茂名东毗阳江，西临湛江，北连云浮和广西壮族自治区，南临南海，茂名的地理位置决定了茂名港地理位置的独特性。
茂名港水陆东距香港178海里，北距广州港246海里，西距湛江港68海里、海口港134海里，处于泛珠三角港口群的西南位置。
自开港以来，茂名港就一直以服务茂名地方经济发展为主，为茂名石化、乙烯厂、热电厂等本地企业提供原料、燃料、产成品的港口运输服务，对推动当地经济发展做出了重大贡献。
经过多年的发展，茂名港已经形成了良好的发展基础。
截至到2012年底，茂名港已建成各类生产用码头泊位18个（不含旅游、渔业等码头等），码头岸线总长度为2,428m；其中万吨级以上泊位9个，泊位总长度1,624m，港口设计年通过能力达到2,026万t、10万t。
茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力提升通航安全研究摘要:本文主要研究了茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力提升的通航安全问题。
首先分析了茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力现状及存在的问题，然后针对问题提出了相应的解决方案，包括改进航行标志、加强船舶交通管理和提高船员素质等，最后结合实际情况对所提出的解决方案进行了评价和验证。
关键词:茂名广港码头1-2#泊位；靠泊能力；通航安全引言:茂名广港码头作为我国南方沿海地区的重要港口之一，其泊位的靠泊能力对当地经济发展起着举足轻重的作用。
近年来，随着海上运输业的快速发展，茂名广港码头1-2#泊位的靠泊能力面临着巨大的挑战。
为了确保船舶安全靠泊和提高码头运营效率，有必要对茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力提升的通航安全问题进行深入研究。
本研究旨在提出茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力提升的通航安全解决方案，以提高码头靠泊能力和航行安全。
通过分析茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力现状及存在的问题，提出针对性的改进措施，为实际操作提供参考依据，从而促进港口经济的持续发展。
一、茂名广港码头1-2#泊位靠泊能力现状及问题分析（一）码头概况茂名广港码头位于茂名港博贺新港区东部作业区的西港池西侧岸线的北端，茂名港博贺新港区粤电煤炭码头工程西北侧，是我国南方地区重要的深水良港之一。
该码头主要用于集装箱和散杂货物的装卸作业，其设计年吞吐量达千万吨级。
码头设施齐全，配备了现代化的装卸设备，如岸桥、龙门吊、堆高机等，能满足各类货物的装卸需求。
茂名广港码头建设规模为新建2个10万吨级、1个7万吨级和1个3.5万吨级通用泊位，以及1个工作船泊位。
（二）靠泊能力现状茂名广港码头1-2#泊位为1个7万吨级和1个3.5万吨级通用泊位，泊位长度497.5m，前沿停泊水域宽度92m，回旋水域直径692m，船舶进出港拟利用茂名港博贺新港区进港航道，航道宽度为182m，现状码头和进港航道平面布置可满足12万吨级散货船通航要求。
茂名港规划水质数值模拟陈德敏;赵晓晨;邓熙【摘要】Bohexin Port and Jida Port will be established after the implementation of Maoming Port planning .In order to predict the condition of water quality changes at Maoming Port , the two -dimensional hydrodynamics and water quality coupled model was established in this article .This model is based on petroleum pollutants as simulated factor , which were performed to simulate water quality under the condition of normal or emergency discharges at sewage discharge outlets .The results showed that it wouldn't bring negative effects on water quality of sensitive protection objectives under the normal discharge condition .Nevertheless , petroleum pollutants concentration would be higher than standard values under the emergency discharge condition at Maoming Port .%根据规划安排，茂名港将新建博贺新港和吉达港，该文针对茂名港建立二维水动力-水质模型模拟茂名港海域的水动力条件变化情况，并以石油类为模拟因子，对排污口正常排放与事故排放条件下水质进行模拟。
结果表明，在正常排污情况下不会对各敏感保护目标水质产生不利影响，而在事故排放条件下该海域水质将出现超标现象。
【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】7页(P54-60)【关键词】茂名港;水质;石油类;数值模拟【作者】陈德敏;赵晓晨;邓熙【作者单位】珠江水资源保护科学研究所，广东广州 510611;珠江水资源保护科学研究所，广东广州 510611;环境保护部华南环境科学研究所，广东广州 510655【正文语种】中文【中图分类】X824茂名港位于粤西，是广东省沿海地区性重要港口之一和地区综合运输体系的重要枢纽。
根据《茂名港总体规划(修编)》及相关规划文件，规划方案实施后茂名港将在保留水东港区和博贺港区的基础上，新建博贺新港和吉达港。
新港口的规划建设需围滩造地及修建各类码头建筑物，这些活动将极大地改变茂名港近海岸线布置，从而影响该海域的水动力条件及水质情况，本文以2030年为规划水平年，设计出相应的污染物在正常排放工况和事故排放工况下，通过建立二维水动力－水质模型，模拟出茂名港规划实施后其水质变化情况。
1 模型理论与水动力基础1.1 水质模型基本理论当前二维水质数值模型技术已相当成熟［1－4］，描述污染物质在水体中输移转化运动的平面二维运动方程如下［5－6］:其中 C 污染物质浓度(mg/L);u、ν 分别为沿x、y方向的流速分量;Ex、Ey 分别为x，y 方向扩散系数(m/s2);S 为源(汇)项;F(C)为生化反应项。
1.2 模拟范围与水动力参数本次模拟计算范围为整个茂名港，北至海岸线，南连－25 m 等深线，东至沙扒镇以东3.5 km，西至晏镜岭附近，水域东西方向长约52 km，南北方向长约32 km，模拟计算面积约为1650 km2。
地形水深数据点取自2000年、2002年版1∶15 000与1∶40 000 的水东港、博贺港海图，南部海域地形采用1∶120 000 的小比例尺海图插补。
根据近年卫星遥感影像显示［7］，该海域海床处于基本稳定状况，海床冲淤幅度不大，虽然本次使用地形数据并非最近年份所测，但也能较准确地反映茂名港近期地形情况，可应用于茂名港水动力模型的建立。
通过网格绘制(80 m×80 m)和地形插值后，现状及规划后水域模拟计算范围与地形如图1 和图2 所示。
边界条件设置上，东、西开边界由2010年4月实测潮位资料控制，南开边界采用东西开边界潮位插值数据。
初始潮位为东西边界的均值，初始流速为0，时间步长为30 s，初定曼宁系数取值在0.020 ～0.025 之间。
1.3 水动力模型率定和验证水动力模型是水质模型的动力基础，水动力模型的计算精度与水质模型的建立息息相关，而提高水动力模型精度最重要的途径是模型的率定和验证。
率定工作主要是通过调整河床糙率使模拟的潮位、潮流与实测值一致，河床糙率必须基于流域实际情况在合理的范围内进行调整。
本模型采用2010年4月2日12:30 ～4月3日12:30 实测水文资料用作模型率定，最终河床糙率取值范围在0.021 ～0.026。
模型验证的方法是保持模型所有率定参数不变，仅改变边界条件，将模型计算结果与实测数据进行比较。
本模型验证时段为2010年4月18日12:30 ～4月19日12:30，限于篇幅，以那尾站潮位测验站和模拟海域中心位置的5#潮流测验站为例(具体位置见图1)，验证结果如图3～图5 所示。
由图可见，计算结果与实测值拟合较好，潮位最大误差值为0.27 m，流速和流向最大误差值分别为0.12 m/s和62°，符合《水文情报预报规范》［8］要求，高精度水动力模型也为下文水质模型的建立打下良好的基础。
图1 现状水域模拟计算范围及地形(含水文测验布点)图2 规划实施后水域模拟计算范围及地形图3 那尾站潮位验证对比图4 5#潮流测验站流速验证对比图5 5#潮流测验站流向验证对比1.4 规划对水动力条件的影响分析通过验证后的水动力模型提取现状条件下茂名港涨潮及落潮流场图如图6、图7 所示。
吉达港和博贺新港规划实施后的岸线发生显著变化，为了分析规划港区布局对水动力学条件的影响，在现状地形的基础上调整规划方案中的填海区域、水工建筑物、航道及港池水深，将地形修正完毕后重新运行模型，提取规划实施后涨潮和落潮流场图如图8、图9 所示。
图6 现状涨潮流场示意图7 现状落潮流场示意图8 港区规划实施后涨潮流场示意从模型计算结果看，规划新建的吉达港和博贺新港对茂名海域的流场影响较大。
由于博贺新港东突堤大幅伸入外海，导致涨落潮时潮流外绕通过，突堤内水流速度缓慢，最大流速由规划前的0.61 m/s 降至0.32 m/s，降幅为48%，而突堤与大放鸡岛的束流作用使它们间的流速增大，最大流速由0.62 m/s 升至0.73 m/s，升幅为18%。
吉达港将险恶地处水域外填，形成的两道突堤使该处水流较为紊乱，沙扒镇附近流速较小，最大流速由0.59 m/s 降至0.42 m/s，吉达港规划的实施使其流速减少29%，靠近东突堤水域流向变化明显，由规划前的东西流向变为规划后的南北流向。
图9 港区规划实施后落潮流场示意2 水质模型工况设计2.1 排污口设置一般地，污水排放口的设置要遵循2 个原则:一是污水排放口尽可能远离环境保护目标;二是污染物扩散浓度能满足环境功能的要求。
在满足以上原则的前提下，排放口水动力条件越强，越有利于污染物的扩散。
根据规划方案及敏感点布置情况，茂名港各码头收集生产废水和生活污水处理达标后排放。
为了便于模拟将各港区排污口进行概化合并，最终模型中排污口设置如图10 所示。
图10 敏感点及排污口布置示意2.2 模拟因子与污染源强根据茂名港实际运营情况，石油类是本港口最重要的特征污染物，故选用其作为本次水质模型模拟因子。
按照污水产生环节及主要水污染物的不同，本文主要考虑港区污水和船舶污水，其中港区污水主要包括港区生活污水、机修含油污水和集装箱洗箱水;船舶污水主要分为船舶生活污水、船舶机舱油污水、船舶洗舱水。
所有船舶污水都必须上岸处理，与陆域污水一同处理达标后再排放。
污水排放按照茂名市《水污染物排放限值》(DB44/56－2003)要求执行。
茂名港各分区石油类污染物排放情况见表1。
表1 茂名港各分区2030年石油类污染物排放情况排污分区排污口编号正常排放/(t·a－1) 事故排放/(t·a－1)水东港西区 1#0.15 24.8水东港东区 2# 0.11 17.9博贺新港西区 3# 0.28 46.6博贺新港东区 4# 0.41 68.3吉达港区 5#0.37 61.32.3 相关参数设置水质模型基于规划后水动力模型进行设定，即水动力学相关参数保持不变。
参考相关文献［9－10］，石油类按非降解污染物考虑，其x、y 方向扩散系数可设为2.0 m2/s，衰减系数为0d－1。
3 水质模型计算结果分析提取水质模型计算结果绘出规划港区正常排污情况、事故排污情况下石油类浓度包络范围，如果图11和图12 所示。
由图11 可见，正常排污情况下，各排污区污水造成的石油类浓度为0.05 mg/L 以内，石油类最大排污浓度达到二类海水标准，这也说明正常排污不会对各敏感保护目标所在水域的水质产生不利影响。
事故排污工况所造成的纳污海域石油类浓度增量明显，最大增量出现在5#排污口(吉达港)附近海域，为0.48 mg/L，已超出二类海水标准0.6 倍。
除4#排污口满足三类标准外，其余1#，2#，3#，5#排污口石油类含量出现小范围的超标，1#排污口的超标污水也影响到了中国第一滩处水质。
图11 正常排放下石油类浓度包络线范围所以，在各港区均能按排污标准进行正常排放的情况下，茂名港规划建设不会对该海域水质造成重大影响，而在事故条件下，大量受污水体汇入将会使纳污海域石油类浓度增量明显，甚至造成环境敏感区水质严重恶化。
因此，在未来规划建设中，应严格执行相关排污标准，完善相关环保设施建设，做好清洁生产工作，杜绝排污事故发生以保障茂名港海域的水环境安全。
4 结论本文通过模型率定和验证建立了高精度的二维水动力模型，分析了茂名港规划前后的潮流变化情况，并在此基础上排查海域内环境敏感点并设计出相应排污口方案，同时估算出规划水平年正常工况和事故工况污染源强，从而建立以石油类为模拟因子的茂名港规划建设后水质模型。
模拟计算结果表明，正常排污情况下不会对各敏感保护目标水质产生不利影响，而在事故排放条件下该海域水质将出现超标现象，敏感保护目标处水质也将进一步恶化。
