江苏近岸海域水动力特征及其对围垦工程的响应

在回顾国内外近岸海域水动力特征及人类活动影响研究的基础上,以揭示江苏近岸潮滩 沙洲海域水动力特征及其对大范围围填海工程的响应为研究目标,对中国沿海大范围潮波运动模拟、江苏沿海独特地形地貌形态下高分辨率潮流数值模拟、江苏沿海大范围波浪场分布特征研究以及围垦工程与水动力条件变迁之间的响应这4个方面进行研究,阐述了研究的技术路线和预期成果。     

沿海滩涂大规模围垦及保护关键技术研究概述

围绕江苏沿海围垦布局、围垦工程建设、水资源保障、环境保护等问题,对围垦工程与近岸海域水动力过程的相互作用及对港口资源的影响、辐射沙脊群泥沙分布及输运、潮滩及近岸沙洲稳定性、辐射沙脊群围垦布局及监测关键技术,围垦堤防设防标准与设计方法、施工技术、围垦筑堤新材料与新工艺、蓄淡与引排工程、围垦堤防施工安全监控、质量检测及风险评估,垦区水资源开发利用、蓄淡工程优化布局、优化配置与联合调度、一体化管理决策支持系统,围垦工程对环境的影响及生态效应、生态型围垦评价方法、围垦区生态重构技术、垦区生态环境监控管理模式进行研究;进行江苏沿海滩涂大规模围垦及生态环境保护关键技术的集成和工程示范。     

围垦堤防工程安全监控与风险评估

与常规堤坝相比,新型围垦堤防工程的堤坝矮长,建筑物基础条件差,水深较大,水下地形复杂,潮汐、波浪等水动力条件更加恶劣,其设计、施工技术均具有特殊性,工程施工难度加大,施工及运行过程的失事风险也随之增大。针对围垦堤防工程上述特点,以江苏苏北沿海东台条子泥特大型围垦工程为依托,结合围垦堤防具体的工程地质条件、水文条件、地基处理方式、断面结构形式及采用的不同施工工艺,融汇理论分析、数值模拟、现场监测与检测等先进的手段和技术,研究新型围垦堤防施工与运行安全影响控制因素,提出经济合理的安全监测项目、预警标准与评估体系,适合沿海特殊环境条件下围垦堤防质量隐患检测的科学有效方法,以及围垦堤防安全风险评价指标体系、评估模型及其先进的风险评估理论和方法,从而为围垦堤防安全风险决策和管理提供科学方法、手段和依据。     

控制工作面基本顶岩层稳定的临界充填高度

充填法处理采空区是实现绿色环保开采的有效措施。以冀中能源股份有限公司邢东矿充填开采工作面为背景,利用弹性理论及建立的"充填体-碎胀直接顶联合作用模型"计算控制基本顶岩层稳定的临界充填高度。用得到的临界充填高度指导邢东矿1126充填工作面充填工作,并实时监测1126工作面巷道顶板下沉量、巷道底鼓量及地面下沉量。结果表明:邢东矿主采2#煤层平均采高4.5m的条件下,工作面基本顶及以上岩层不发生断裂(地面不产生大的沉降变形)的临界充填高度在3.7m左右;1126工作面实际充填高度4m,其巷道顶板下沉量及底鼓量不大,上覆岩层未产生明显垮落,整个移动过程以缓慢下沉方式完成;地面沉降控制较好,最大下沉量仅20mm,对地面建筑结构影响小,达到了以填开采的目的。     

辐射沙脊群匡围工程布局优化研究

江苏沿海滩涂围垦是国家沿海土地储备战略。国内外沿海滩涂围垦开发的传统方法是利用当地海岸特定地貌条件由陆向海围垦,而构筑离岸式人工(半)岛,突显人文品牌特色,是现代沿海匡围布局的发展趋势。辐射沙脊群大规模围垦布局受到诸多因素制约。本项研究将综合考虑地貌动力特征、围堤安全、景观、生态环境、港口航道等因素,为政府及围垦部门提出可供参考咨询的辐射沙脊群近期匡围工程总体与分区布局优化方案和可持续发展的远景开发与保护措施。     

江苏沿海辐射沙脊群泥沙过程及输运模拟

针对江苏沿海辐射沙脊群泥沙过程及沿海围垦布局关键技术问题,提出在综合大范围水文泥沙监测的基础上,开展江苏沿海独特地形地貌条件下的高分辨率泥沙输运数值模拟和同位素地球化学示踪研究,为准确提供辐射沙脊群泥沙输运的方向及输沙量、明确辐射沙脊群泥沙来源、预测泥沙输运对辐射沙脊群滩槽稳定性及港口航道正常运行影响提供必要支撑,并阐述开展研究的技术路线,明确研究的预期成果。     

江苏条子泥水域水沙特性分析

采用实测资料分析和数学模型相结合的方法,研究江苏条子泥水域水沙特征.研究结果表明:江苏条子泥水域泥沙运动极大可能存在两种形式的泥沙运动,一种是颗粒较细的泥沙,在潮流和波浪等作用下,通常悬浮于水中;另一种是颗粒较粗的泥沙,在强大的涨潮流作用下,以悬移质和推移质形式向辐射沙脊群中心运动.涨潮时西大港由北向南运动的水流在部分时间内较为强劲,并且流线弯曲,易引起冲刷,应加强条子泥一期东侧堤部分堤段的保护.     

江苏省水利基础设施与经济发展的关系——基于面板数据的实证分析

利用江苏省13个地级市2004—2013年的统计数据,通过面板数据模型,研究了水利基础设施对江苏省经济发展的影响。研究结果表明:水利基础设施是经济发展的重要因素之一;进一步增强农业水利基础设施并不能给江苏省经济带来正向促进作用,大力推进与工业化、城镇化相关的水利基础设施可以为江苏省经济发展提供动力;苏南、苏中、苏北地区由于经济发展水平不同,水利基础设施对经济发展的影响也有差异。     

新型围垦堤防设防标准与设计方法研究

以江苏苏北沿海东台条子泥特大型围垦工程为依托,围绕江苏沿海开发围垦中的关键技术问题,融汇理论分析、数值模拟、模型试验、现场监测等先进的手段和技术,提出堤防设防标准、堤防迎水坡防冲关键技术,以及基于潮位频繁变动下的堤防渗透变形多元判据;针对海堤工程位置水深较大,水下地形复杂,潮汐、波浪等水动力条件更加恶劣等条件,提出基于合理利用土地资源、岸线资源、保护环境、美化环境海堤的防护结构新型式,以及强震作用下的围堤液化成因及破坏机理;针对新时期围垦工程由高、中滩围涂向低滩围涂方向发展,对海堤建设提出的新要型的海堤结构;构建一整套沿海围垦工程中的围垦堤防稳定评估理论与方法体系以及安全保障技术。     

江苏省水生态与经济耦合协调度评价

随着经济的不断发展,社会经济与水生态环境之间出现了一系列矛盾,开展社会经济与水生态环境协调度研究对实现区域的可持续发展尤为重要。选用耦合协调度模型,选取2015—2019年江苏省社会经济和水生态环境指标,对13个设区市的社会经济发展水平和水生态环境状况进行了综合评价,得到二者的协调发展度水平,并对其进行了等级划分,针对其区域分布特征进行了空间分析。结果表明：2015—2019年,江苏省社会经济与水生态环境耦合度总体呈逐年上升趋势;空间表现上,苏南地区的协调发展度水平最高,苏中、苏北其次,地区耦合度差异较大;总体苏南地区和苏北地区协调发展度的改善程度较大,苏中地区改善程度较小。     

辐射沙脊群围垦海域海天一体化观测系统

研究沙脊群水沙动力场、动力地貌演变和遥感遥测信息集成的方法。以海洋动力地貌理论为指导,以遥感为核心,综合集成传统站网观测、地形测量和海洋水动力模型,采用现代信息技术,建立海天一体化动态观测系统。以南黄海辐射沙脊群为原型,建立以遥感监测为主体的海天一体化动态观测系统,进行沙洲 水道地貌、海洋动力场遥感大面积同步监测,为海洋开发与保护提供基础信息。     

竞争优势与江苏省海岸带资源开发

分析江苏省目前海岸带资源开发现状，借鉴现代公司竞争策略，提出江苏省在海岸带资源开发中3个比较优势为科研院校多、省份经济综合实力强、辐射沙脊群的可塑性，并针对这3个比较优势提出发挥科研和资金优势，合理规划辐射沙脊群等开发江苏省海岸带资源优先顺序的建议。